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    类比是一种有效的学习方法,通过归类和比较,有助于掌握新知识,提高学习效率.在类比过程中,既要找出共同之处,又要抓住不同之处.某同学对机械波和电磁波进行类比,总结出下列内容,其中不正确的是(  )
    A.机械波的频率、波长和波速三者满足的关系,对电磁波也适用
    B.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象
    C.机械波的传播依赖于介质,而电磁波可以在真空中传播
    D.机械波既有横波又有纵波,而电磁波只有纵波

    本题信息:2009年北京物理单选题难度一般 来源:未知
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本试题 “类比是一种有效的学习方法,通过归类和比较,有助于掌握新知识,提高学习效率.在类比过程中,既要找出共同之处,又要抓住不同之处.某同学对机械波和电磁波...” 主要考查您对

机械波的形成和传播

波长、频率和波速

波的衍射

波的干涉

电磁波

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 机械波的形成和传播
  • 波长、频率和波速
  • 波的衍射
  • 波的干涉
  • 电磁波
机械波:

1、定义:机械振动在介质中传播的过程。
2、机械波产生的条件:①振源;②介质。
3、波的形式:由于介质中质点间存在着相互作用力,波源的振动就带动周围质点的振动,周围质点的振动再带动其邻近质点的振动,于是振动就在介质中由近及远地传播出去,形成了波
4、机械波的特点:
①机械波传播的是振动形式和能量。质点只在各自的平衡位置附近振动,并不随波迁移;
②介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同;
③离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动。
5、波动与振动的关系:
波动中一定有振动,振动不一定形成波。波动是大量质点的振动,振动是单一质点的振动
振动是波动形成的原因,波动是振动传播的结果

波长:

1.定义: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
另一种定义方式:两个相邻的、在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长
2.意义:波长反映了波在空间的周期性
平衡位置相距的质点振动相同,平衡位置相距的质点振动相反(其中n=0,l,2…)
3.备注:①注意定义中两个要素:“总是”,“相邻”
②在横波中两个相邻的波峰(或波谷)间的距离等于波长。在纵波中两个相邻的密部(或疏部)间的距离等于波长。
③在一个周期内机械波传播的距离等于一个波长

周期与频率:

1.概念: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,这个周期或频率也叫做波的周期或频率
2.关系:频率与周期的关系:
3.备注:①波源振动一个周期,被波源带动的质点刚好完成一个全振动,波在介质中传播一个波长
②波的频率等于单位时间内波形成完整波的个数;等于单位时间内通过介质中某点完整波形的个数;等于介质内已开始振动的任一质点在单位时间内完成全振动的次数;等于单位时间内沿波传播方向上传播距离与波长的比值,即传播距离内包含完整波形的个数
③每经历一个周期,波形图重复一次

波速:

1.定义:单位时间内振动向外传播的距离
2.定义式:
3.意义:波速是指振动在介质中传播的快慢程度
4.备注:波速与质点振动速度不同,且与其无关

三者关系:

1.定量关系:经过一个周期T,振动在介质中传播的距离等于一个波长λ,所以
2.决定因素:(1)周期T和频率f取决于波源,与v、λ无关,与介质无关。波从一种介质进人另一种介质时,周期和频率是不变的。
(2)波速v由介质本身性质决定,与f,λ无关。
(3)波长λ决定于v和f(或T),只要v和f其中一个改变,λ就改变



质点振动方向与波的传播方向的互判方法:

已知质点的振动方向可判断波的传播方向;相反,已知波的传播方向可判断质点的振动方向。
1.上下坡法
沿波的传播方向看,“上坡”的点向下振动,“下坡”的点向上振动,简称“上坡下,下坡上”。如图所示。
逆着波的传播方向看,“上坡”的点向上振动,“下坡’’的点向下振动。

2.同侧法
在波的图像上的某一点,沿纵轴方向画出一个箭头表示质点振动方向,并设想在同一点沿x轴方向画一个箭头表示波的传播方向,那么这两个箭头总是在曲线的同侧。如图所示。

3.带动法(特殊点法)
如图所示为一沿x轴正方向传播的横波,根据波的形成,靠近波源的点能带动它邻近的离波源稍远的点,可判断质点的振动方向。在质点P附近靠近波源一方的图线上另找一点P',若P’在P上方,P '带动P向上运动,则P向上运动;若P’在P下方,P带动 P’向下运动,则P’向下运动。

4.微平移法
将波形沿波的传播方向做微小移动,如图中虚线所示,由于质点仅在y轴方向上振动,所以,即质点运动后的位置,故该时刻A、B沿y轴正方向运动,C、D沿y轴负方向运动。


波的衍射:

1.定义:波可以绕过障碍物继续传播的现象
2.特点:(1)衍射是波特有的现象,一切波都会产生衍射现象;
(2)衍射现象总是存在的,是无条件的,只有明显和不明显的差异;
(3)波的直线传播是衍射现象不明显时的近似
3.明显衍射的条件:只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象
4.理论解释:由惠更斯原理,波面上的每一点都可以看做子波的波源,位于障碍物边缘狭缝处的点也是子波的波源,所以波可以到达障碍物的后面
波的干涉:

1.定义:频率相同的两列波叠加,某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔的现象,叫波的干涉。
2.必要条件:产生干涉现象的条件:两列波的频率相同,振动情况稳定。
3.示意图:

4.备注:①对振动加强点和振动减弱点的理解:不能认为加强点的位移始终最大,减弱点的位移始终最小,而是振幅增大的点为加强点,其实加强点也在做振动,位移也有为零的时刻,振幅减小的点为减弱点。
②一切波都能发生干涉,跟衍射一样,干涉也是波特有的现象

波的反射、折射、衍射、干涉、多普勒效应的比较:



电磁波:

概念 变化的电场和磁场并不局限于空间某个区域,而是由近及远向周围空间传播开去。电磁场这样由近及远地传播,就形成了电磁波
波的图像
特点 (1)横波,电场方向、磁场方向、传播方向相互垂直
(2)不需要介质,真空中传播速度最大,c=3.0× 108m/s
(3)可以脱离“波源”独立存在
(4)同一电磁波在不同介质中传播时频率不变.波速、波长改变
(5)不同电磁波在同一介质中传播时波速与频率有关:频率越高波速越小
(6)电磁波具有波的共性,满足”:A/的关系。能发生反射、折射、干涉、衔射、偏振、多普勒效应等现象
电磁波谱 按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱,叫做电磁波谱
电磁波是个很大的家族,按波长由长到短包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线,不同的电磁波有不同的特性和作用

电磁波的特性:



电磁波和机械波的对比:


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