高考物理知識點(diǎn)：機械振動(dòng)和機械波(2)

　　6.波長(cháng)、波速和頻率及其關(guān)系

　�。�1）波長(cháng)：兩個(gè)相鄰的且在振動(dòng)過(guò)程中對平衡位置的位移總是相等的質(zhì)點(diǎn)間的距離叫波長(cháng)。振動(dòng)在一個(gè)周期里在介質(zhì)中傳播的距離等于一個(gè)波長(cháng)。

　�。�2）波速：波的傳播速率。機械波的傳播速率由介質(zhì)決定，與波源無(wú)關(guān)。

　�。�3）頻率：波的頻率始終等于波源的振動(dòng)頻率，與介質(zhì)無(wú)關(guān)。

　�。�4）三者關(guān)系：v=λf

　　7.★波動(dòng)圖像：表示波的傳播方向上，介質(zhì)中的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻相對平衡位置的位移。當波源作簡(jiǎn)諧運動(dòng)時(shí)，它在介質(zhì)中形成簡(jiǎn)諧波，其波動(dòng)圖像為正弦或余弦曲線(xiàn)。

　�。�1）由波的圖像可獲取的信息

　�、購膱D像可以直接讀出振幅（注意單位）。②從圖像可以直接讀出波長(cháng)（注意單位）。

　�、劭汕笕我稽c(diǎn)在該時(shí)刻相對平衡位置的位移（包括大小和方向）

　�、茉诓ㄋ俜较蛞阎�（或已知波源方位）時(shí)可確定各質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的振動(dòng)方向。⑤可以確定各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的加速度方向（加速度總是指向平衡位置）

　�。�2）波動(dòng)圖像與振動(dòng)圖像的比較：

　　8.波動(dòng)問(wèn)題多解性

　　波的傳播過(guò)程中時(shí)間上的周期性、空間上的周期性以及傳播方向上的雙向性是導致“波動(dòng)問(wèn)題多解性”的主要原因。若題目假設一定的條件，可使無(wú)限系列解轉化為有限或惟一解

　　9.波的衍射

　　波在傳播過(guò)程中偏離直線(xiàn)傳播，繞過(guò)障礙物的現象。衍射現象總是存在的，只有明顯與不明顯的差異。波發(fā)生明顯衍射現象的條件是：障礙物（或小孔）的尺寸比波的波長(cháng)小或能夠與波長(cháng)差不多。

　　10.波的疊加

　　幾列波相遇時(shí)，每列波能夠保持各自的狀態(tài)繼續傳播而不互相干擾，只是在重疊的區域里，任一質(zhì)點(diǎn)的總位移等于各列波分別引起的位移的矢量和。兩列波相遇前、相遇過(guò)程中、相遇后，各自的運動(dòng)狀態(tài)不發(fā)生任何變化，這是波的獨立性原理。

　　11.波的干涉：

　　頻率相同的兩列波疊加，某些區域的振動(dòng)加強，某些區域的振動(dòng)減弱，并且振動(dòng)加強和振動(dòng)減弱的區域相互間隔的現象，叫波的干涉。產(chǎn)生干涉現象的條件：兩列波的頻率相同，振動(dòng)情況穩定。

　�。圩⒁猓茛俑缮鏁r(shí)，振動(dòng)加強區域或振動(dòng)減弱區域的空間位置是不變的，加強區域中心質(zhì)點(diǎn)的振幅等于兩列波的振幅之和，減弱區域中心質(zhì)點(diǎn)的振幅等于兩列波的振幅之差。

　�、趦闪胁ㄔ诳臻g相遇發(fā)生干涉，兩列波的波峰相遇點(diǎn)為加強點(diǎn)，波峰和波谷的相遇點(diǎn)是減弱的點(diǎn)，加強的點(diǎn)只是振幅大了，并非任一時(shí)刻的位移都大；減弱的點(diǎn)只是振幅小了，也并非任一時(shí)刻的位移都最小。如圖若S1、S2為振動(dòng)方向同步的相干波源，當PS1-PS2=nλ時(shí)，振動(dòng)加強；當PS1-PS2=（2n+1）λ/2時(shí)，振動(dòng)減弱。

　　12.聲波

　�。�1）空氣中的聲波是縱波，傳播速度為340m/s。（2）能夠引起人耳感覺(jué)的聲波頻率范圍是：20～20000Hz。

　�。�3）超聲波：頻率高于20000Hz的聲波。①超聲波的重要性質(zhì)有：波長(cháng)短，不容易發(fā)生衍射，基本上能直線(xiàn)傳播，因此可以使能量定向集中傳播；穿透能力強。

　�、趯Τ�聲波的利用：用聲納探測潛艇、魚(yú)群，探察金屬內部的缺陷；利用超聲波碎石治療膽結石、腎結石等；利用“B超”探察人體內病變。

　　13.多普勒效應：由于波源和觀(guān)察者之間有相對運動(dòng)使觀(guān)察者感到頻率發(fā)生變化的現象。其特點(diǎn)是：當波源與觀(guān)察者有相對運動(dòng)，兩者相互接近時(shí)，觀(guān)察者接收到的頻率增大；兩者相互遠離時(shí)，觀(guān)察者接收到的頻率減小。