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波的分类
波的分类
主要内容：
1. 什么是波？
2. 波的特点？
3. 机械波、电磁波、物质波
什么是波？
1. 机械波
振动状态以一定速度在空间的传播就形成了波.
波的分类
机械振动以一定速度在弹性介质中由近及远地传播出去，就形成机械波.
产生条件
波源：作机械振动的物体
｛
弹性介质：承担传播振动的物质
2. 电磁波
变化的电场和变化的磁场在空中的传播过程形成电磁波.
3. 物质波
物质波（也称概率波）是微观粒子的一种属性，具有完全不同的性质，遵从量子力学理论.
横波：
介质质点的振动方向与波传播方向相互垂直的波；如柔绳上传播的波.
纵波：
介质质点的振动方向和波传播方向相互平行的波；如空气中传播的声波.
(气体和液体内只能传播纵波，不能传播横波）
结论
(1) 波动中各质点并不随波前进；
(2) 各个质点的相位依次落后,波动是相位的传播.
——只有固体才能传播机械横波
——固体、液体和气体都能传播机械纵波
固体能发生切变，液体、气体不能
固体、液体和气体都能产生压缩和膨胀形变
产生横波和纵波的介质条件：
波面
在波传播过程中，任一时刻媒质中振动相位相同的点联结成的面。
沿波的传播方向作的有方向的线。
球面波
柱面波
波面
波线
波面
波线
在各向同性均匀媒质中，波线⊥波面。
波面
波线
波前
在某一时刻，波传播到的最前面的波面。
波线
注意:
x
y
z
平面波
波的几何描述：
主要内容：
1. 简谐波
2. 波长和频率
3. 一维波的波动微分方程
简谐波 波长和频率
波面为平面的简谐波
本节主要讨论在无吸收（即不吸收所传播的振动能量）、各向同性、均匀无限大媒质中传播的平面简谐波。
平面简谐波
说明
简谐波是一种最简单、最基本的波，研究简谐波的波动规律是研究更复杂波的基础。
介质传播的是谐振动，且波所到之处，介质中各质点作同频率的谐振动。
简谐波
平面简谐波
一般波函数
y
x
x
P
O
简谐振动
从时间看,P点t时刻的位移是O 点
简谐振动
平面简谐波的波函数
从相位看,P点处质点振动相位较O点处质点相位落后

若
P 为任意点
——平面简谐波的波函数
令
平面简谐波的波动方程（波函数）
的时刻的位移
一维波的波动方程（波函数）
平面简谐波的波函数
(1) x = x0 ，给出 x0 处质元振动方程
t
y
(振动曲线)
O
(2) t = t0 ，给出 t0时刻的波形图
y
x
(波形曲线)
O
简谐波波函数的物理意义
， 为初相位.
t1时刻的波形
O
y
x
(3) x 和 t 都在变化，表明各质点在不同时刻的位移分布.
t1+Δt 时刻的波形
x1
若
t 时刻的相位：
波速 u 也称作相速度.

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