距反射壁L处有一个波源 向着反射壁发出角频率为ω 振幅为A的平面波。波的传播速度为u。若选择波源处为
距反射壁L处有一个波源,向着反射壁发出角频率为ω、振幅为A的平面波。波的传播速度为u。若选择波源处为坐标原点O、波传播方向为正方向,初相为零,如图7-2所示。 求:(1)此平面波的表达式;(2)反射波的表达式(反射壁为波密介质)。
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参考解答
正确答案:(1)设沿正方向传播的平面波的表达式为 (1)根据题意A、ω、u和ψ0已知且ψ0=0因此所求入射平面波的表达式为yi=Acosω
(2)(2)将r=0代入式(2)得到入射波在原点O的振动方程为yio=Acosωt (3)入射波传播到L处发生反射再传播回原点O因此反射波在点O的振动比入射波在点O的振动落后时间
;又因为反射壁为波密介质需要考虑半波损失因此相位增加π。综合以上两因素反射波在点O的振动比入射波在点O的振动相位落后
。因此反射波在原点O的振动方程为yio=
(4)反射波沿R轴负方向传播因此反射波的波动表达式为
(5)
(1)设沿正方向传播的平面波的表达式为(1)根据题意A、ω、u和ψ0已知,且ψ0=0,因此所求入射平面波的表达式为yi=Acosω(2)(2)将r=0代入式(2),得到入射波在原点O的振动方程为yio=Acosωt(3)入射波传播到L处发生反射再传播回原点O,因此,反射波在点O的振动比入射波在点O的振动落后时间;又因为反射壁为波密介质,需要考虑半波损失,因此相位增加π。综合以上两因素,反射波在点O的振动比入射波在点O的振动相位落后。因此反射波在原点O的振动方程为yio=(4)反射波沿R轴负方向传播,因此反射波的波动表达式为(5)
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