《振动与波》——光与物质系列物理教材
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更新于2024-08-02
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"3.vibrations_and_waves_crowell.pdf 是一本由 Benjamin Crowell 编写的关于振动与波的物理学教材,属于 Light and Matter 系列免费初级物理教科书的一部分。该系列还包括牛顿物理学、守恒定律、电磁学、光学以及现代物理学革命等内容。这本书采用创作共享署名-相同方式共享许可协议1.0版,并在某些情况下,使用了非作者所有的照片和图纸,具体在图片信用中列出。读者可以按照许可协议复制、下载电子版或根据 GNU 自由文档许可协议1.2版进行复制。"
在 "3.Vibrations and Waves" 这一章中,Benjamin Crowell 将深入探讨物理学中的关键概念,主要包括以下几个方面:
1. **振动基础**:振动是物体往复运动的形式,书中可能涵盖简谐振动、阻尼振动和受迫振动等。简谐振动是最基本的振动类型,如弹簧振子和摆的振动,其中力与位移成正比。阻尼振动涉及到振动系统能量的损失,而受迫振动则涉及到物体在外力作用下发生的振动。
2. **波动理论**:波动是能量传递的方式,包括机械波(如声波和水波)和电磁波(如光波)。书中可能讲解波的基本性质,如波长、频率、速度和相位,以及波动方程的建立和解析。
3. **波的类型**:书中可能区分纵波(粒子沿波的传播方向振动)和横波(粒子垂直于波的传播方向振动),并讨论表面波和内部波。
4. **波的干涉和衍射**:干涉是两列或多列波相遇时产生的现象,可能导致振幅增强或减弱。衍射是波遇到障碍物或通过孔径时,波纹向所有方向扩散的现象,这两者都是波的重要特性。
5. **共振**:当一个振动系统的自然频率接近外部驱动力的频率时,会发生共振,此时振动幅度显著增加。共振在许多工程和物理问题中都至关重要。
6. **多普勒效应**:多普勒效应描述了波源和观察者相对移动时,接收到的波的频率变化。这在声波和光波中都有应用,如医疗超声和红移蓝移现象。
7. **波动的应用**:书中可能会介绍振动与波在实际生活和科学中的应用,如地震波的探测、声纳技术、光纤通信以及光的波动理论在光学仪器中的应用。
通过深入学习这些内容,读者将能够理解振动与波的基本原理,以及它们在物理学和工程技术中的广泛影响。此外,书中可能还包含丰富的实例、习题和实验设计,以帮助学生巩固理论知识并提高实践能力。
2022-09-24 上传
2022-07-14 上传
2010-05-20 上传
2023-11-03 上传
2023-05-14 上传
2023-08-15 上传
2023-05-21 上传
2023-04-07 上传
2023-10-06 上传
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