平面简谐波的波函数
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10-02 平面简谐波的波函数
u
8m C B 5m 9m D
oA
x
1)以 A 为坐标原点,写出波动方程 ) 为坐标原点,
A = 3×10 m T = 0.5s = 0
2
2
λ = uT = 10 m
x y = (3 × 10 ) cos(4π t )m 5
10 – 2 平面简谐波的波函数
第十章 波动
2)以 B 为坐标原点,写出波动方程(首先要知道 点的振动方程) ) 为坐标原点,写出波动方程(首先要知道B点的振动方程 点的振动方程)
( 0 .01cm -1 ) x 2 ] = 2 π
λ = x2 x1 = 200 cm
周期为相位传播一个波长所需的时间 周期为相位传播一个波长所需的时间
π [(2.50s-1 )t1 (0.01cm-1 ) x1 ] = π [(2.50s-1 )t2 (0.01cm-1 ) x2 ]
x2 x1 = λ = 200 cm
第十章 波动
y(x,t) = Acos(ωt kx +)
质元的振动速度, 质元的振动速度,加速度
t x y(x,t) = Acos[2 π( ) +] T λ
角波数
k= 2π
y x v = = ωAsin[ω(t ) +] t u 2 y x 2 a = 2 = ω Acos[ω(t ) +] t u
y = A cos(ω t
O
2π
t=0 x=0
y ω
λ
x +)
π = 2
A
y y = 0, v = >0 t
t x π y = (1 . 0 m) cos[ 2 π ( ) ] 2.0s 2.0 m 2
平面简谐波的波函数
y
o
第十章 波动
x
7
物理学
第五版
10-2 平面简谐波的波ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ数
3 x 、 t 都变 方程表示在不同时刻各质点的位移， 即不同时刻的波形，体现了波的传播.
y
O
u
x
第十章 波动
8
物理学
第五版
10-2 平面简谐波的波函数
4 沿 x轴方向传播的波动方程
A
y
O
u
P x
x
A
yO A cost
所以简谐波的传播也是媒质振动相位的传播。
设 t 时刻 x 处的相位经 dt 传到（x +dx）处，
x x d x 则应有 （t ） （ t d t） u u
dx —— 相速度（相速） u 于是得到 dt 即简谐波的波速就是相速。
第十章 波动
第十章 波动
6
物理学
第五版
10-2 平面简谐波的波函数
2πx 2 t 一定 x 变化 y A cos t 令 t C（定值） 2πx 则 y A cos 该方程表示 t 时刻波传播方向上各质点 的位移, 即 t 时刻的波形（y — x的关系）
y yo t t
对波动方程的各种形式，应着重从 物理意义上去理解和把握. 从实质上看：波动是振动的传播. 从形式上看：波动是波形的传播.
第十章 波动
10
物理学
第五版
总结
10-2 平面简谐波的波函数
已知振动方程，求解波动方程 1.已知坐标原点O的振动方程，求解波动方程 若点P的振动超前于点O，则波动方程为
由初始条件给出 由最大速度和最 大加速度给出
o
第十章 波动
x
7
物理学
第五版
10-2 平面简谐波的波ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ数
3 x 、 t 都变 方程表示在不同时刻各质点的位移， 即不同时刻的波形，体现了波的传播.
y
O
u
x
第十章 波动
8
物理学
第五版
10-2 平面简谐波的波函数
4 沿 x轴方向传播的波动方程
A
y
O
u
P x
x
A
yO A cost
所以简谐波的传播也是媒质振动相位的传播。
设 t 时刻 x 处的相位经 dt 传到（x +dx）处，
x x d x 则应有 （t ） （ t d t） u u
dx —— 相速度（相速） u 于是得到 dt 即简谐波的波速就是相速。
第十章 波动
第十章 波动
6
物理学
第五版
10-2 平面简谐波的波函数
2πx 2 t 一定 x 变化 y A cos t 令 t C（定值） 2πx 则 y A cos 该方程表示 t 时刻波传播方向上各质点 的位移, 即 t 时刻的波形（y — x的关系）
y yo t t
对波动方程的各种形式，应着重从 物理意义上去理解和把握. 从实质上看：波动是振动的传播. 从形式上看：波动是波形的传播.
第十章 波动
10
物理学
第五版
总结
10-2 平面简谐波的波函数
已知振动方程，求解波动方程 1.已知坐标原点O的振动方程，求解波动方程 若点P的振动超前于点O，则波动方程为
由初始条件给出 由最大速度和最 大加速度给出
10-2平面简谐波的波函数
x
O
x
A
理学院 物理系
大学物理
§10-2 平面简谐波的波函数
yO Acost
yO表示质点O在 t时刻离开平衡位置的距离.
考察波线上P点(坐标x), P点比O点的振
动t 落Δ后t 时刻t 的ux,位P移点，在由t此时得刻的位移是O点在
y A
u
P
x
O
x
A
理学院 物理系
大学物理
§10-2 平面简谐波的波函数
y
u
A
P
x
O
x
A
理学院 物理系
大学物理
§10-2 平面简谐波的波函数
故P点的振动方程（波动方程）为：
y
yo
(t
t)
A cos[ (t
x) u
]
对波动方程的各种形式，应着重从
物理意义上去理解从形式上看：波动是波形的传播.
理学院 物理系
大学物理
§10-2 平面简谐波的波函数
大学物理 §§1100--22 平平面简面谐波简的谐波函波数 的波函数
一 平面简谐波的波函数
波函数：用以描述波在传播过程中空间各点 x 的振
动 y 随时间 t 变化的表达式。 y Acos[(t x) ]
u
设有一平面简谐波沿 x轴正方向传播，
波速为u，坐标原点 O处质点的振动方程为
y A
u
P
uu
Acos[(t x ) ( x0 )]
理学u院 物理u系
大学物理
§10-2 平面简谐波的波函数
例4 一平面简谐波以速度 u 20 m s-1 沿直线传播，波线上点 A 的简谐运动方 程
yA 3102 cos(4 π t); ( y, t单位分别为m，s).
§12-2平面简谐波的波函数
x2 − x1 −1 u= = 250 cm ⋅ s t 2 − t1
轴正方向传播， 例2 一平面简谐波沿 O x 轴正方向传播，已知振 幅 A = 1.0m T = 2 . 0 s λ = 2.0m .在 t = 0 时坐 标原点处的质点位于平衡位置沿 O y 轴正方向运 动 .求 1）波函数 解:写出波函数的标准式
振动向右传播 滞后的时间
x ∆t = u
t 时刻点 P 的运动
=
t-x/u时刻点 的运动 时刻点O 时刻点
P点振动方程
yP
t
= yO
t−x u
x = A cos[ω (t − ) + ϕ0 ] u
点选取的任意性，得波函数即上式。 由P点选取的任意性，得波函数即上式。 太原理工大学物理系
方法之二
相位落后法
8m 5m 9m
−2
λ = 10 m
C B o A D 点 C 的相位比点 A 超前 AC −2 yC = 3 × 10 cos[4 π t + 2 π ]
x
点的坐标x＝ 带入波函数 将D点的坐标 ＝9m带入波函数 点的坐标
−2
λ 13 −2 = 3 × 10 cos[4 π t + π] 5
t 9 y D = 3 ×10 cos[2 π( − )](m) 0.5 10
12§12-2 平面简谐波的波函数 介质中任一质点（ 介质中任一质点（坐标为 x）相对其平衡位置的 ） 位移（ 位移（坐标为 y）随时间的变化关系，即 y ( x, t ) ）随时间的变化关系， 称为波函数. 称为波函数.
y = y ( x, t )
各质点相对平 衡位置的位移 衡位置的位移 波线上各质点 平衡位置 平衡位置
平面简谐波的波函数标准形式
平面简谐波的波函数表达式
平面简谐波的波函数表达式是y=Asin(ωx+φ)，其中A为振幅，2π/ω为周期，φ为初相
平面简谐波是最基本的波动形式。
平面传播时，若介质中体元均按余弦（或正弦）规律运动，就叫平面简谐波。
如果所传播的是谐振动，且波所到之处，媒质中各质点均做同频率、同振幅的谐振动，这样的波称为简谐波，也叫余弦波或正弦波。
如果简谐波的波面是平面，这样的简谐波称为平面简谐波。
平面简谐波传播时，介质中各质点都作同一频率的简谐振动，但在任一时刻，各点的振动相位一般不同，它们的位移也不相同，但根据波阵面的定义知道，
在任一时刻处在同一波阵面上的各点有相同的相位，它们离开各自的平衡位置有相同的位移。
简谐平面波都往往被简称为简谐波或者平面波，后者频繁在量子力学中使用。
本书的量子力学部分也会大量使用平面波这个简称，无论波动是几维的。
广义来说，平面波未必是简谐的，只需要等相位面都是平面即可：例如波长随空间变化，频率随时间变化也仍然是平面波。
而简谐波也未必是平面的，球面波也可以在径向也是简谐函数。
11-2 平面简谐波的波函数
-
x u
)=
Acos ω
t
-
x u
+
0
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P处质点在时刻t 的位移为：
yP (t) =
Acos ω
t
-
x u
+
0
波 函 数
因此，波线上任一点在任一时刻的位移都能 由上式给出。此即所求的沿x 轴正方向前进 的平面简谐波的波函数。
沿x轴负方向传播的平面简谐波的波函数：
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2
1
2
x2 x1
2
x
x、t 都变化:
实线：t1 时刻波形；虚线：t2 时刻波形
y
u
o
x
x x
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当t=t1时，y
A
cos
t1
x u
0
当t=
t1+Δt时，y
A
cos
t1
t
x u
0
在t1和t1+Δt时刻，对应的位移用x1和x2表示，则
y(t1)
A cos
t1
x1 u
0
y
A cos
2
(
t
mx
)
0
y Acos(t mkx 0 )
k 2 角波数
y
y
A cos(t
Aei
(t
mx u
)0
m2 x
i (t
Ae
0
mk ) u
)
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波动表式的意义：
x 一定：令x=x1，则质点位移y 仅是时间t 的函数。
即
y
A
cos
10-2 平面简谐波的波函数
1010-2 平面简谐波的波函数
波线上各 点的简谐 运动图
5
2πx y = Acosωt − +ϕ λ
1010-2 平面简谐波的波函数
2 t 一定 x变化 变化 表示t时刻波上各质点的位移 时刻波上各质点的位移, 时刻的波形（ 曲线 曲线） 表示 时刻波上各质点的位移 即t时刻的波形（y-x曲线） 时刻的波形 y o x
−2
D为原点的波动方程为 为原点的波动方程为
x 9π π 9 −2 yDW = 3×10 cos[4 π(t − ) − ] = 3×10 cos(4 πt − x − π) 20 5 5 5
−2
λ = 10 m
u y A = (3 × 10 m ) cos(= 10sm )t λ 4π 8m 5m 9m
y
3 4 1.0
y/m
3 *
4 2 * 1.0 * 2.0 * t / s 0 O 2 * -1.0*1 1 ω x = 0 .5 m 处质点的振动曲线
10
1010-2 平面简谐波的波函数 沿直线传播， 例2 一平面简谐波以速度 u = 20 m⋅ s-1 沿直线传播， 波线上点 A 的简谐运动方 程 yA = 3×10−2 cos(4 πt)
18
1010-2 平面简谐波的波函数
y1 = Acos(100πt −15.5π ) y2 = Acos(100πt −5.5π )
Qt = 0, x = 0 y = 0 v > 0
π ∴ϕ = − 2 t x π y = cos[2π( − ) − ] (m ) 2.0 2.0 2
O
v A
y ω
8
1010-2 平面简谐波的波函数 (2)求t=1.0 s 波形图 )
平面简谐波波函数
大学物理
波动学基础
第2讲 平面简谐波波函数
平面简谐波波函数
平面简谐波波函数
在均匀的、无吸收的介质中, 波源作简谐运动而形成 平面简谐波.
如何描述一维平面简谐波即建立波动表达式?其所表 示的物理意义是什么?
平面简谐波波函数
(一)波函数的建立 y = y(x，t )
任选参考点 O 为 x 轴的坐标原点, O 点处 质点的简谐运动方程 为
y
∆x
O x1
x2 x
y
=
A cos ω⎜⎛ t1 ⎝
−
x u
⎞ ⎟ ⎠
相位差为
∆ϕ
= ϕ1
−ϕ2
=
2π⎜⎛ t ⎝T
−
x1 λ
⎞ ⎟
−
2π⎜⎛
t
⎠ ⎝T
−
x2 λ
⎞ ⎟ ⎠
=
2π
x2
− λ
x1
波程差 ∆x = x2 − x1 相位差和波程差的关系： ∆ϕ = 2π ∆x
λ
平面简谐波波函数
(3)当 t , x 都变时, y = y(x, t), 表示所有质元在任意时刻 的位移情况.
解: 由图得
A = 2.5cm = 0.025m，λ = 40m，
T = 4s，ω = 2π = π s−1，u = λ = 10m ⋅s−1
y (cm )
T2
Tuv
20
5
x(m )
OP
波动表达式为
y
=
A
cos
⎡ ⎢ω ⎣
⎜⎛ t ⎝
−
x u
⎞ ⎟ ⎠
+
⎤ ϕ⎥
⎦
代入 t = 0, x = 0 , y = 0 ⇒ cosϕ = 0
波动学基础
第2讲 平面简谐波波函数
平面简谐波波函数
平面简谐波波函数
在均匀的、无吸收的介质中, 波源作简谐运动而形成 平面简谐波.
如何描述一维平面简谐波即建立波动表达式?其所表 示的物理意义是什么?
平面简谐波波函数
(一)波函数的建立 y = y(x，t )
任选参考点 O 为 x 轴的坐标原点, O 点处 质点的简谐运动方程 为
y
∆x
O x1
x2 x
y
=
A cos ω⎜⎛ t1 ⎝
−
x u
⎞ ⎟ ⎠
相位差为
∆ϕ
= ϕ1
−ϕ2
=
2π⎜⎛ t ⎝T
−
x1 λ
⎞ ⎟
−
2π⎜⎛
t
⎠ ⎝T
−
x2 λ
⎞ ⎟ ⎠
=
2π
x2
− λ
x1
波程差 ∆x = x2 − x1 相位差和波程差的关系： ∆ϕ = 2π ∆x
λ
平面简谐波波函数
(3)当 t , x 都变时, y = y(x, t), 表示所有质元在任意时刻 的位移情况.
解: 由图得
A = 2.5cm = 0.025m，λ = 40m，
T = 4s，ω = 2π = π s−1，u = λ = 10m ⋅s−1
y (cm )
T2
Tuv
20
5
x(m )
OP
波动表达式为
y
=
A
cos
⎡ ⎢ω ⎣
⎜⎛ t ⎝
−
x u
⎞ ⎟ ⎠
+
⎤ ϕ⎥
⎦
代入 t = 0, x = 0 , y = 0 ⇒ cosϕ = 0
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具有一般意义，即为沿 x 轴正方向传播的平
面简谐波的波函数，又称波动方程.
第十章 波动
3
物理学
第五版
10-2 平面简谐波的波函数
利用 2π 2πν 和 uT
T
可得波动方程的几种不同形式：
y
A
cos
t
x u
A
cos
2π
t T
x
A cost
2πx
第十章 波动
4
物理学
第五版
10-2 平面简谐波的波函数
O
y
A
第十章 波动
13
物理学
第五版
10-2 平面简谐波的波函数
(2)求 t 1.0s 波形图
y 1.0 cos[2π( t x ) π ]
2.0 2.0 2
y (1.0) cos[π π x]
2
t 1.0s
sin πx (m)
波形方程
y/m
1.0
O
-1.0
t 1.0 s
2.0
x/m
(3) x 0.5m 处质点的振动规律并作图.
解 (1) 写出波动方程的标准式
y Acos[2π ( t x ) ] T
第十章 波动
12
物理学10-2 平面简谐波的波Fra bibliotek数第五版
y Acos[2π ( t x ) ]
T
t0 x0
y 0, v y 0 π
t
2
y cos[2π( t x ) π ] (m) 2.0 2.0 2
时刻波形图
第十章 波动
14
物理学
第五版
10-2 平面简谐波的波函数
(3) x 0.5m 处质点的振动规律并作图
y (1.0) cos[2 π( t x ) π] 2.0 2.0 2
x 0.5m 处质点的振动方程
y cos[(π s1)t π] (m)
y
y/m
3
3
1.0
*
4O
2
O 2* 1.0 *4 2.0 * t / s
1 -1.0*1
*
x 0.5 m 处质点的振动曲线
第十章 波动
15
物理学
第五版
10-2 平面简谐波的波函数
例2 一平面简谐波以速度 u 20m s-1
沿直线传播，波线上点 A 的简谐运动方 程
yA 3102 cos(4 π t); ( y, t单位分别为m，s).
求:(1)以 A 为坐标原点，写出波动方程；
动落后t x , P 点在 t 时刻的位移是O点在
t t时刻的u 位移，由此得
y A
u
P
x
O
x
A
第十章 波动
2
物理学
第五版
10-2 平面简谐波的波函数
yP yO (t Δt) Acosωt Δt φ
A cos
t
x u
由于 P为波传播方向上任一点，因此上 述方程能描述波传播方向上任一点的振动，
物理学
第五版
10-2 平面简谐波的波函数
一 平面简谐波的波函数
设有一平面简谐波沿x 轴正方向传播，
波速为u，坐标原点 O处质点的振动方程为
yO Acost
y A
u
P
x
O
x
A
第十章 波动
1
物理学
第五版
10-2 平面简谐波的波函数
yO Acost
yO表示质点O在 t时刻离开平衡位置的距离.
考察波线上P点(坐标x), P点比O点的振
从实质上看：波动是振动的传播. 从形式上看：波动是波形的传播.
第十章 波动
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物理学
第五版
10-2 平面简谐波的波函数
例1 一平面简谐波沿 Ox 轴正方向传播，
已知振幅A 1.0m ，T 2.0s， 2.0m. 在 t 0
时坐标原点处的质点在平衡位置沿 Oy 轴正向
运动. 求：(1)波动方程；(2) t 1.0s波形图；
波函数 y Acos[(t x) ]
u
质点的振动速度，加速度
v y Asin[(t x) ]
t
u
a
2 t
y
2
2
A cos[ (t
x) u
]
第十章 波动
5
物理学
第五版
10-2 平面简谐波的波函数
二 波函数的物理含义
1 x一定，t变化
令 2π x
y Acost 2πx
10-2 平面简谐波的波函数
4 沿 x轴方向传播的波动方程
如图，设 O 点振动方程为
yO Acost
P点振动比O点超前了 Δt x u
y
u
A
P
x
O
x
A
第十章 波动
10
物理学
第五版
10-2 平面简谐波的波函数
故P点的振动方程（波动方程）为：
y
y o
t
t
Acos
t
x u
对波动方程的各种形式，应着重从 物理意义上去理解和把握.
y
则 y Acost O
t
表示x点处质点的振动方程（y t 的关系）
y(x,t) y(x,t T ) （波具有时间的周期性）
第十章 波动
6
物理学
第五版
10-2 平面简谐波的波函数
波线上各点的简谐运动图
第十章 波动
7
物理学
第五版
10-2 平面简谐波的波函数
2 令
t
一定
x 变化
t
y Acost
这里的方法与教
uT 10m
材的方法有点不
y Acos[2π ( t x ) ] 一样，但结果化
T
y 3102 cos2π( t
x 简后是一样的。 )
0.5 10
u
8m 5m 9m
C
B oA
Dx
第十章 波动
17
物理学
第五版
10-2 平面简谐波的波函数
(2) 以 B 为坐标原点，写出波动方程
法2： B为坐标原点，A为参考点
yA 310 2 cos(4 π t)
任意点的波函数可写为：
y 3102 cos[4π(t x 5)] u
3102 cos[4π(t x 5)] 20
u
8m 5m 9m
C（定值）
2πx
则
y
A cos
2πx
该方程表示 t 时刻波传播方向上各质点
的位移, 即t 时刻的波形（y x的关系）
y
o
x
第十章 波动
8
物理学
第五版
10-2 平面简谐波的波函数
3 x、 t 都变
方程表示在不同时刻各质点的位移， 即不同时刻的波形，体现了波的传播.
yu
O
x
第十章 波动
9
物理学
第五版
(2)以 B 为坐标原点，写出波动方程；
(3)求传播方向上点C、D 的简谐运动方程；
(4)分别求出 BC ，CD 两点间的相位差.
u
8m 5m 9m
C
B oA
Dx
第十章 波动
16
物理学
第五版
10-2 平面简谐波的波函数
(1) 以 A 为坐标原点，写出波动方程
A 3102 m T 0.5s 0
法1： yA 310 2 cos(4 π t) A 0
B
A
2π
xB xA
2π
5 10
π
B π B点相位比A点超前
yB 3102 cos[4 π t π]
y 3102 cos[2π( t x ) π] 0.5 10
u
8m 5m 9m
C oB A
Dx
第十章 波动
18
物理学
第五版
10-2 平面简谐波的波函数
面简谐波的波函数，又称波动方程.
第十章 波动
3
物理学
第五版
10-2 平面简谐波的波函数
利用 2π 2πν 和 uT
T
可得波动方程的几种不同形式：
y
A
cos
t
x u
A
cos
2π
t T
x
A cost
2πx
第十章 波动
4
物理学
第五版
10-2 平面简谐波的波函数
O
y
A
第十章 波动
13
物理学
第五版
10-2 平面简谐波的波函数
(2)求 t 1.0s 波形图
y 1.0 cos[2π( t x ) π ]
2.0 2.0 2
y (1.0) cos[π π x]
2
t 1.0s
sin πx (m)
波形方程
y/m
1.0
O
-1.0
t 1.0 s
2.0
x/m
(3) x 0.5m 处质点的振动规律并作图.
解 (1) 写出波动方程的标准式
y Acos[2π ( t x ) ] T
第十章 波动
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物理学10-2 平面简谐波的波Fra bibliotek数第五版
y Acos[2π ( t x ) ]
T
t0 x0
y 0, v y 0 π
t
2
y cos[2π( t x ) π ] (m) 2.0 2.0 2
时刻波形图
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10-2 平面简谐波的波函数
(3) x 0.5m 处质点的振动规律并作图
y (1.0) cos[2 π( t x ) π] 2.0 2.0 2
x 0.5m 处质点的振动方程
y cos[(π s1)t π] (m)
y
y/m
3
3
1.0
*
4O
2
O 2* 1.0 *4 2.0 * t / s
1 -1.0*1
*
x 0.5 m 处质点的振动曲线
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10-2 平面简谐波的波函数
例2 一平面简谐波以速度 u 20m s-1
沿直线传播，波线上点 A 的简谐运动方 程
yA 3102 cos(4 π t); ( y, t单位分别为m，s).
求:(1)以 A 为坐标原点，写出波动方程；
动落后t x , P 点在 t 时刻的位移是O点在
t t时刻的u 位移，由此得
y A
u
P
x
O
x
A
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10-2 平面简谐波的波函数
yP yO (t Δt) Acosωt Δt φ
A cos
t
x u
由于 P为波传播方向上任一点，因此上 述方程能描述波传播方向上任一点的振动，
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10-2 平面简谐波的波函数
一 平面简谐波的波函数
设有一平面简谐波沿x 轴正方向传播，
波速为u，坐标原点 O处质点的振动方程为
yO Acost
y A
u
P
x
O
x
A
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10-2 平面简谐波的波函数
yO Acost
yO表示质点O在 t时刻离开平衡位置的距离.
考察波线上P点(坐标x), P点比O点的振
从实质上看：波动是振动的传播. 从形式上看：波动是波形的传播.
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10-2 平面简谐波的波函数
例1 一平面简谐波沿 Ox 轴正方向传播，
已知振幅A 1.0m ，T 2.0s， 2.0m. 在 t 0
时坐标原点处的质点在平衡位置沿 Oy 轴正向
运动. 求：(1)波动方程；(2) t 1.0s波形图；
波函数 y Acos[(t x) ]
u
质点的振动速度，加速度
v y Asin[(t x) ]
t
u
a
2 t
y
2
2
A cos[ (t
x) u
]
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10-2 平面简谐波的波函数
二 波函数的物理含义
1 x一定，t变化
令 2π x
y Acost 2πx
10-2 平面简谐波的波函数
4 沿 x轴方向传播的波动方程
如图，设 O 点振动方程为
yO Acost
P点振动比O点超前了 Δt x u
y
u
A
P
x
O
x
A
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10-2 平面简谐波的波函数
故P点的振动方程（波动方程）为：
y
y o
t
t
Acos
t
x u
对波动方程的各种形式，应着重从 物理意义上去理解和把握.
y
则 y Acost O
t
表示x点处质点的振动方程（y t 的关系）
y(x,t) y(x,t T ) （波具有时间的周期性）
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10-2 平面简谐波的波函数
波线上各点的简谐运动图
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10-2 平面简谐波的波函数
2 令
t
一定
x 变化
t
y Acost
这里的方法与教
uT 10m
材的方法有点不
y Acos[2π ( t x ) ] 一样，但结果化
T
y 3102 cos2π( t
x 简后是一样的。 )
0.5 10
u
8m 5m 9m
C
B oA
Dx
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10-2 平面简谐波的波函数
(2) 以 B 为坐标原点，写出波动方程
法2： B为坐标原点，A为参考点
yA 310 2 cos(4 π t)
任意点的波函数可写为：
y 3102 cos[4π(t x 5)] u
3102 cos[4π(t x 5)] 20
u
8m 5m 9m
C（定值）
2πx
则
y
A cos
2πx
该方程表示 t 时刻波传播方向上各质点
的位移, 即t 时刻的波形（y x的关系）
y
o
x
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10-2 平面简谐波的波函数
3 x、 t 都变
方程表示在不同时刻各质点的位移， 即不同时刻的波形，体现了波的传播.
yu
O
x
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(2)以 B 为坐标原点，写出波动方程；
(3)求传播方向上点C、D 的简谐运动方程；
(4)分别求出 BC ，CD 两点间的相位差.
u
8m 5m 9m
C
B oA
Dx
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10-2 平面简谐波的波函数
(1) 以 A 为坐标原点，写出波动方程
A 3102 m T 0.5s 0
法1： yA 310 2 cos(4 π t) A 0
B
A
2π
xB xA
2π
5 10
π
B π B点相位比A点超前
yB 3102 cos[4 π t π]
y 3102 cos[2π( t x ) π] 0.5 10
u
8m 5m 9m
C oB A
Dx
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