3 波长、频率和波速
[学习目标] 1.理解波长、频率和波速的物理意义,能从波的图象中求出波长.2.理解波的周期、频率与质点振动周期和频率的关系.3.理解波长、频率和波速之间的关系,并会进行有关计算.4.会处理由波的双向性和周期性引起的多解问题.
一、波长、周期和频率
[导学探究] 一列向右传播的机械波的图象如图1所示.
图1
(1)1和9、2和10、3和11......这两个点的振动有什么共同的特点?
(2) 1和9、2和10、3和11......这两个点的平衡位置的距离是否相等?
答案 (1) 它们的振动是完全相同的,只是后一质点比前一质点晚振动一个周期
(2)相等
[知识梳理]
1.波长
(1)在波动中,振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离,叫做波长,通常用λ表示.
(2)在横波中,两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于波长;在纵波中,两个相邻密部或两个相邻疏部之间的距离等于波长.
(3)相距一个(或整数倍个)波长的两个质点在任何时刻振动状态都相同.
(4)波长反映了波空间的周期性.
2.周期T和频率f
(1)在波动中各个质点的振动周期或频率是相同的,它们都等于波源的振动周期或频率.波的周期(频率)由波源决定.
(2)一个周期内波在介质中传播的距离等于一个波长.
(3)周期反映了波时间的周期性.
[即学即用] 判断下列说法的正误.
(1)在波的传播方向上位移始终相同的两质点间的距离等于波长.(×)
(2)在波的传播方向上振动速度始终相同的相邻两质点间的距离等于波长.(√)
(3)当波源运动到平衡位置时,振动的振幅减小为零.(×)