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1、物理工程学院基础理论教学中心第三章第三章 波动波动 声波声波基础理论教学中心基础理论教学中心基础理论教学中心基础理论教学中心第二节第二节 波的能量与强度波的能量与强度一一 能量的传播能量的传播 当机械波在媒质中传播时，媒质中各质点均在其当机械波在媒质中传播时，媒质中各质点均在其平衡位置附近振动，因而具有振动动能平衡位置附近振动，因而具有振动动能. 同时，介质发生弹性形变，因而具有弹性势能同时，介质发生弹性形变，因而具有弹性势能. 第二节第二节 波的能量与强度波的能量与强度波的传播波的传播 能量的传播能量的传播基础理论教学中心基础理论教学中心第二节第二节 波的能量与强度波的能量与强度二、波的能量
2、二、波的能量)(sin21222uxtVAEk)(sin21222uxtVAEp讨讨 论论1、x 定定2、t 定定3、x,t 变化变化4、在波动传播的媒质中，任一体积元的动能、在波动传播的媒质中，任一体积元的动能、 势能、总机械能均随势能、总机械能均随x,t 作周期性变化，且变作周期性变化，且变 化是化是同相位同相位的的.基础理论教学中心基础理论教学中心第二节第二节 波的能量与强度波的能量与强度2 体积元在平衡位置时，动能、势能和总机体积元在平衡位置时，动能、势能和总机 械能均最大械能均最大.2 体积元的位移最大时，三者均为零体积元的位移最大时，三者均为零. 5、任一体积元都在不断地接收和放出
3、能量，任一体积元都在不断地接收和放出能量， 即不断地传播能量即不断地传播能量 . 任一体积元的机械能不任一体积元的机械能不 守恒守恒 . 波动是能量传递的一种方式波动是能量传递的一种方式 .基础理论教学中心基础理论教学中心第二节第二节 波的能量与强度波的能量与强度三、波的平均能量密度三、波的平均能量密度1、能量密度、能量密度单位体积内波的能量（单位体积内波的能量（E/V）)(sin222uxtAVE2、平均能量密度、平均能量密度单位体积一周期内的平均能量单位体积一周期内的平均能量先求一个周期内平均能量先求一个周期内平均能量iiittETE0lim1基础理论教学中心基础理论教学中心第二节第二节
4、波的能量与强度波的能量与强度22021d1AVtETET再求一个周期内平均能量密度再求一个周期内平均能量密度2221AVE三、波的强度（波的能流密度）三、波的强度（波的能流密度）能流密度：单位时间垂直通过单位面上的能量能流密度：单位时间垂直通过单位面上的能量 能流：单位时间内垂直通过某一面积的能量能流：单位时间内垂直通过某一面积的能量.基础理论教学中心基础理论教学中心第二节第二节 波的能量与强度波的能量与强度22211uASuVI单位：单位：J/S.m2 或：或： W/m2 四、波的衰减四、波的衰减1、发散、发散1s2s1r2r点波源，球面波，点波源，球面波，均匀各向同性媒质，均匀各向同性媒质，波源功率恒定波源功率恒定基础理论教学中心基础理论教学中心第二节第二节 波的能量与强度波的能量与强度2211ISIS222121221221AArrSSII令：令： r1=1, A1=AA2 = A / r)(cosuxtxAy基础理论教学中心基础理论教学中心第二节第二节 波的能量与强度波的能量与强度2、吸收、吸收dxIdIdxIdIxeII0式中：为媒质对波的吸收系数式中：为媒质对波的吸收系数由于：由于：IA2 有：有：xxeAeAA020)(cos0uxteAyx
医用物理学：波动2
