机械波传播速度由介质本身决定,与振源无关怎么解释

发布时间: 2022-10-07 13:01:02 来源: 励志妙语 栏目: 经典文章 点击: 90

“波在介质中的传播速率,与介质性质无关,仅由波源的振动频率决定”此说法是否正确?为什么?这种说法是错误的.,就机械波而言,波源...

机械波传播速度由介质本身决定,与振源无关怎么解释

“波在介质中的传播速率,与介质性质无关,仅由波源的振动频率决定”此说法是否正确?为什么?

这种说法是错误的.
就机械波而言,波源的振动要通过介质之间的弹力向外传播形成波,所以波速和介质有关.
就光而言,V=C/n,由于介质的折射率和介质种类有关,又和光的频率有关,所以波速和介质有关,也和光的频率有关.

波速只与介质有关而和波源无关吗?

波源决定了是纵波还是横波,而在同一介质中纵波和横波的传播速度是不一样的。所以我觉得波速和波源有关系。rn但是参考答案上说是错的,为什么啊?
你的看法错误

波速只决定于介质本身的惯性和弹性而与波源的振动频率无关。
固体介质中,横渡和纵波的传播速度分别与剪切弹性模量和杨氏弹性模量的开方成正比。剪切弹性模量在一个固体中反映的是分子与分子间上下移动的弹力大小,杨氏弹性模量是分子与分子间挤压的弹力大小。就像两块吸铁石,你水平来开的力一般都要大于你上下错开的力。所以,剪切弹性模量一般要比杨氏弹性模量小,纵波也因此比横波传的快。
机械波的波速只和介质有关。
我们平常所看见的绳子振动传递,形成的“绳波”,并不是在空气中传播,而是沿绳传递。
若绳的振动在空气中传播(如二胡线发声),波速就与人的声音在同一空气中波速相同。
v=λ/T=λf
v-波速 λ-波长 T-周期 f-频率
T,f只与波源有关系 λ只与介质有关系

机械波和电磁波在介质中的传播速度仅由介质决定

下列说法正确的是(  )rn rn A. 机械波在介质中的传播速度仅由介质决定,与机械波的频率无关;电磁波在介质中的传播速度不仅取决于介质,还与电磁波的频率有关rn rn B. 用激光“焊接”剥落的视网膜利用了激光的相干性好rn rn C. 黄光、蓝光分别通过同一干涉装置形成的干涉条纹,其中黄光产生的干涉条纹较宽rn rn D. 光从光疏介质射向光密介质有可能发生全反射
A、机械波的传播速度只取决于介质,跟频率无关;而电磁波的传播速度与介质有关,还跟频率有关,比如:当电磁波从空气中进入水中时,频率不变,而介质的折射率变大,所以波速变小,则波长也变小,对于机械波从空气中进入水中时,频率不变,但波速变大,所以波长也变大,故A正确;
B、用激光“焊接”剥落的视网膜利用了激光的能量较高、沿直线传播的特点,故B错误;
C、由于黄光的波长比蓝光波长长,黄光、蓝光分别通过同一干涉装置形成的干涉条纹,其中黄光产生的干涉条纹较宽,故C正确;
D、当光由光密介质射向光疏介质且入射角大于临界角时会发生全反射,光从光疏介质射向光密介质不可能发生全反射,故D错误;
故选:AC.

机械波的形成传播

简介
机械波与机械振动的关系
机械振动产生机械波,机械波的传递一定要有介质,有机械振动但不一定有机械波产生。
形成条件
波源
波源也称振源,指能够维持振动的传播,不间断的输入能量,并能发出波的物体或物体所在的初始位置。波源即是机械波形成的必要条件,也是电磁波形成的必要条件。
波源可以认为是第一个开始振动的质点,波源开始振动后,介质中的其他质点就以波源的频率做受迫振动,波源的频率等于波的频率。
介质
广义的介质可以是包含一种物质的另一种物质。在机械波中,介质特指机械波借以传播的物质。仅有波源而没有介质时,机械波不会产生,例如,真空中的闹钟无法发出声音。机械波在介质中的传播速率是由介质本身的固有性质决定的。在不同介质中,波速是不同的。
下表给出了0℃时,声波在不同介质的传播速度,数据取自《普通高中课程标准实验教科书-物理(选修3-4)》(2005年) 。单位v/m·s^-1 介质 空气 纯水 盐水 橡胶 软木 铜 铁 波速 332 1490 1531 30~50 480 3800 4900 传播方式
质点运动
机械波在传播过程中,每一个质点都只做上下(左右)的简谐振动,即,质点本身并不随着机械波的传播而前进,也就是说,机械波的一质点运动是沿一水平直线进行的。例如:人的声带不会随着声波的传播而离开口腔。简谐振动做等幅震动,理想状态下可看作做能量守恒的运动.阻尼振动为能量逐渐损失的运动.
为了说明机械波在传播时质点运动的特点,现已绳波(右下图)为例进行介绍,其他形式的机械波同理 。
绳波是一种简单的横波,在日常生活中,我们拿起一根绳子的一端进行一次抖动,就可以看见一个波形在绳子上传播,如果连续不断地进行周期性上下抖动,就形成了绳波 。
把绳分成许多小部分,每一小部分都看成一个质点,相邻两个质点间,有弹力的相互作用。第一个质点在外力作用下振动后,就会带动第二个质点振动,只是质点二的振动比前者落后。这样,前一个质点的振动带动后一个质点的振动,依次带动下去,振动也就发生区域向远处的传播,从而形成了绳波。如果在绳子上任取一点系上红布条,我们还可以发现,红布条只是在上下振动,并没有随波前进 。
由此,我们可以发现,介质中的每个质点,在波传播时,都只做简谐振动(可以是上下,也可以是左右),机械波可以看成是一种运动形式的传播,质点本身不会沿着波的传播方向移动。
对质点运动方向的判定有很多方法,比如对比前一个质点的运动;还可以用“上坡下,下坡上”进行判定,即沿着波的传播方向,向上远离平衡位置的质点向下运动,向下远离平衡位置的质点向上运动。
传播本质
在机械波传播的过程中,介质里本来相对静止的质点,随着机械波的传播而发生振动,这表明这些质点获得了能量,这个能量是从波源通过前面的质点依次传来的。所以,机械波传播的实质是能量的传播,这种能量可以很小,也可以很大,海洋的潮汐能甚至可以用来发电,这是维持机械波(水波)传播的能量转化成了电能。
惠更斯原理(Huygens principle)
惠更斯原理用于解释球面波和平面波的传播,此外还可以解释波的反射、衍射的现象
在总结许多实验的基础上,荷兰科学家惠更斯提出:介质中波阵面上每一个点(有无数个)都可以看成一个新的波源,这些新的波源发出的子波。经过一定时间后,这些子波的包络面就构成下一时刻的波面 。
根据惠更斯原理,我们可以解释球面波的波面是怎样形成的,右图中,点波源O发出的波在t时刻的波面是一个球面S1,该球面上每一个点都可以看成一个新的点波源,它们各自向前发出球面子波,下一时刻(t+△t)新的波面S2,就是这些子波波面相切的包络面;平面波同理。
惠更斯原理的局限
①没有说明子波的强度分布问题;
②没有说明波为什么只能向前传播,而不向后传播的问题。
后来,菲涅耳对惠更斯原理作了重要的补充,形成惠更斯-菲涅耳原理,这些缺陷才被克服。

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