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【机械波】
 

主要测查应试者对简谐波的波函数、能量密度、能流密度和波强度、惠更斯原理、波在介质交界面上的反射和折射、波叠加原理、波相干条件、多普勒效应等知识的掌握程度。

要求应试者理解机械波的产生和传播条件及波的传播速度、波长、周期和频率等概念;掌握简谐波的波函数，理解波的能量密度，能流密度和波强度等概念;掌握惠更斯原理，波的衍射和波在介质交界面上的反射和折射;掌握波叠加原理，波相干条件;驻波与行波的区别，理解驻波及形成条件;理解多普勒效应;了解声波、声压、声强和声强级概念，了解超声波的特性和应用、声纳。

本章内容主要包括机械波的产生和传播、平面简谐波、机械波的能量密度和能流、惠更斯原理、波的衍射、反射和折射、波的相干叠加、驻波和多普勒效应等。
 

第一节 机械波的产生和传播

一、机械波的产生

机械波的产生条件;横波和纵波。

二、振动的传播一行波行波的特点;行波的相位特征。
 

第二节 平面简谐波

一、平面简皆波的描述

描述简谐波的特征量;波速、波长和频率。

二、平面简谐波的波函数

一维简谐波函数的物理意义;振动方程;波形方程。

三、平面简谐波的几何描述

波线和等相面;波线和等相面关系。

四、平面简皆波的复数表示

平面简谐波的复数表示;复振幅和波的强度。

五、介质中的波动方程和波速

固体中弹性横波的波速;固体细棒中的纵波的波速;理想流体中的纵波的波速;弹性绳上的横波的波速。
 

第三节 机械波的能量密度和能流

一、弹性波的能量密度

二、平面简

皆波的能量密度

三、能流

能流密度矢量;能流(能通量)。

四、波的强度

平面简谐波的强度;波的吸收;声波、超声波和次声波;声强级。
 

第四节 惠更斯原理，波的衍射、反射和折射

一、惠更斯原理

惠更斯原理及其应用。

二、波的衍射、反射和折射

波的衍射现象;反射定律;半波损失。

三、波的折射

折射定律;全反射。
 

第五节 波的相干叠加驻波

一、波的相干叠加

相干条件;波的相干叠加;干涉加强和减弱的条件。

二、一种特殊的干涉现象一驻波

驻波的形成;驻波的特点;波在固定端的反射;波在自由端的反射;简正模式。
 

第六节 多普勒效应

一、多普勒效应

机械波的多普勒效应及其频移公式。

二、多普勒效应的应用

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