形象比喻 记录着一个人一段时间内活动的录像带 记录着许多人某时刻动作表情的集体照片 图像变化 随时间推移,图像延续,但已有形状不变 随时间推移,图像沿传播方向平移 一完整曲线占
横坐标距离 表示一个周期 表示一个波长
要点二、波动图像问题中的多解性讨论
波动图像问题中的多解性涉及:
(1)波的空间周期性;
(2)波的时间周期性;
(3)波的双向性;
(4)介质中两质点间距离与波长关系未定;
(5)介质质点振动方向未定.
具体讨论如下:
① 波的空间周期性.
沿波的传播方向,在轴上任取一点,如图所示.点的振动完全重复波源的振动,只是时间上比点要落后时间,且。在同一波线上,凡坐标与点坐标之差为波长整数倍的许多质点,在同一时刻的位移都与点处的质点的振动位移相同,其振动速度、加速度也都与点处的质点相同,或者说它们的振动"相貌"完全相同.因此在同一波线上,某一振动"相貌"势必会不断地重复出现,这就是机械波的空间周期性.波的空间周期性说明,在同一波线上,相距为波长整数倍的多个质点的振动情况完全相同.
②波的时间周期性.
在轴上取一给定质点,在时刻的振动情况与它在时刻的振动情况(位移、速度、加速度等)相同.因此在时刻的波形,在时刻必然多次重复出现,这就是机械波的时间周期性.
波的时间周期性表明,波在传播过程中,经过整数倍周期时,其波形图像相同.
③波的双向性.
双向性是指波沿正、负两方向传播时,若正、负两方向传播的时间之和等于周期的整数倍,则正负两方向传播到任一时刻波形相同.
④波的对称性.
波源的振动,要带动它左、右相邻介质点的振动,波要向左右两方向传播.对称性是指波在介质中向左、向右同时传播时,关于波源对称的左、右两质点振动情况完全相同.
【典型例题】
类型一、已知振动情况求波长
例1.绳上有一列简谐波向右传播,当绳上某质点向上运动到最大位移时,在其右方距点处的质点刚好向下运动到最大位移,已知波长大于,则波长可能是( ).