医用物理学-6-7-8-振动和波动.ppt

第4章 振动和波、声vibration, wave sound wave 超声成像仪ultrasonic imaging device 三维动态超声图像Three-dimensional Echocardiography?? 机械振动mechanical vibration：物体在平衡位置附近作往返的周期性运动。广义：物理量围绕一定的平衡值做周期性的变化。 简谐振动simple harmonic motion 一、简谐振动方程 二、简谐振动的特征量 三、简谐振动的矢量图示法 四、简谐振动的合成 五、简谐振动的能量 六、阻尼振动、受迫振动和共振 七、例题、总结 一、简谐振动方程simple harmonic motion equation 1、弹簧振子 2、简谐振动方程 二、简谐振动的特征量 1、振幅amplitude 2、周期、频率period, frequency 3、相位phase 1、振幅amplitude 振幅：物理量A ，是物体离开平衡位置 的最大位移 2、周期、频率period, frequency 周期T ：物体作一次完全振动所需的时间。 3、相位phase 相位的定义 初相位initial phase 相差 phase difference?? 相位的定义phase 相位或相： ? ＝（?t+?0），表示简谐振动在一个周期内所处的瞬时运动状态。 初相位：当t=0时， ? ＝?0为初相位。 单位：rad（弧度） 初相位initial phase 当t=0时 确定一个简谐振动方程 相差phase difference?? 意义：比较简谐振动的步调是否一致 两个同频率的简谐振动的相差分析 位移、速度、加速度步调分析 两个同频率的简谐振动的相差分析 两个同频率的简谐振动的相差分析 称s2(t)超前于s1(t)； 位移、速度、加速度步调分析 三、简谐振动的矢量图示法 三、简谐振动的矢量图示法 四、同方向、同频率简谐振动的合成 矢量法解合振动 分析 矢量图示法 分析 五、简谐振动的能量the energy of simple harmonic motion 五、简谐振动的能量 六、阻尼振动、受迫振动和共振damped vibration, forced vibration, resonance 阻尼振动damped vibration：物体在运动过程中，由于阻力的作用，如空气阻力和摩擦力等，使振动的振幅和能量逐渐衰减 受迫振动forced vibration：振动系统在外界驱动力作用下的振动。举例：扬声器纸盆的振动。 共振resonance ：在受迫振动中位移振幅出现极大值的现象，称为位移共振，简称共振 受迫振动forced vibration 共振resonance 例题：求单摆的振动方程和能量 summary 简谐振动：方程、特征量、矢量图示法 机械波的产生和传播mechanical wave 主要内容 一、机械波mechanical wave 二、波动方程wave equation 三、波的能量和强度 energy and intensity of wave 四、总结summary 一、机械波mechanical wave 机械波的产生 横波、纵波 波阵面、波线 波长、波速、频率、周期 机械波的产生 mechanical wave 机械波：机械振动在弹性媒质中的传播。 横波和纵波transverse wave longitudinal wave 如果质元的振动方向和波的传播方向相垂直，则这种波称为横波transverse wave 。 例如绳波； 波阵面、波线wave surface , wave ray 波阵面、波线 wave surface , wave ray 二、波动方程wave equation 波动方程推导 波动方程推论 波动方程解题 波动方程wave equation推导 波动方程wave equation推导 波动方程wave equation推导 波动方程wave equation 波动方程wave equation的推论 波动方程wave equation其它形式 波动方程wave equation应用 已知波动方程求特征量 已知特征量求波动方程 已知波动曲线求波动方程 三、波的能量和强度energy and intensity of wave 波的能量 波的能量密度 波的强度 波传播能量 energy of wave 对于波来说，伴随着波形和相位的传播，能量也将随之从一个地方被传递到另一个地方。 在