(一)波的疊加原理、波的干涉、駐波

　　1、波的疊加原理

　　當幾列波在介質(zhì)中某點處相遇時，該處質(zhì)點的振動是各列波單獨存在時的振動的合成。

　　通常在波的強度不很大的情況下，波的疊加原理一般都適用。

　　2、波的干涉

　　兩列振動方向相同，頻率相同，位相差恒定的波，在同一介質(zhì)中傳播，在相遇時會出現(xiàn)介質(zhì)中有些質(zhì)點的振動始終加強，有些質(zhì)點的振動始終減弱的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為波的干涉。能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的波稱為相干波，它們的波源稱為相干波源。

　　3.駐波

　　兩列振幅相同的相干波,在同一直線上沿相反方向傳播疊加而成的波稱為駐波。它是干涉現(xiàn)象的一種特例。

　　(1)駐波的特征

　　駐波的特征是沒有振動狀態(tài)(即位相)的傳播;波線上各點在振動時,波形駐定不動,因而沒有能量的傳播。其中那些振幅為零,即始終靜止不動的點稱為波節(jié),那些振幅最大的點稱為波腹,其余各點以不同的振幅在各自的平衡位置附近振動。相鄰兩波節(jié)之間各質(zhì)點的振動是同位相的;而一個波節(jié)兩側(cè)的各質(zhì)點的振動是反位相的。相鄰兩波節(jié)(或波腹)間的距離等于半波長。利用此特點可以測定波長。

　　(2)半波損失

　　當波由介質(zhì)1 (密度為ρ1,波速為ul)垂直入射到介質(zhì)2 (密度為ρ2,波速為u2) , 并在分界面上反射時,若ρ1ul«ρ2u2,可以認為:波從波疏介質(zhì)射向波密介質(zhì)并在界面上 反射時,反射點為波節(jié),表明反射波和入射波的位相差為π,這相當于半波長的波程差, 故形象地稱為半波損失;若ρ1ul»ρ2u2,可以認為:波從波密介質(zhì)射向波疏介質(zhì)而在界面 上反射,反射點為波腹,這時不存在半波損失。今后,我們對波在兩種介質(zhì)分界面上反射 的情況,如無特殊說明,均按上述結(jié)論處理。

　　(3)固定端反射和自由端反射

　　當入射波入射至介質(zhì)1和介質(zhì)2交界面上的某一固定點，波在此固定點產(chǎn)生全反射并形成駐波的波節(jié)，說明入射波與反射波在該點處相位差為π。反射波在該固定端有半波損失。而當入射波入射至介質(zhì)1和介質(zhì)2界面上某點時，該點不受任何外力產(chǎn)生全反射，并進而形成波腹，說明入射波與反射波位相相同，稱為自由端反射。

　　(二)多普勒效應

　　當波源或觀測者或兩者皆相對介質(zhì)運動時,使觀測者接受到的波的頻率有所改變的現(xiàn) 象稱多普勒效應。

　　設波源、觀測者的運動發(fā)生在二者連線上。若波源的頻率為u,波在介質(zhì)中傳播速度 為U,觀測者相對介質(zhì)運動的速度為vB (按近波源為正,背離波源為負) ,波源、相對介質(zhì) 的運動速度為Vs (接近觀測者為正,背離觀測者為負) ;觀測者接收到的頻率為ν’。

　　應該注意: (1)若觀測者與波源的運動并不沿著兩者的連線,則分別將其速度在連線上的分量作為vB、Vs的值代入以上各式即可。

　　(2)多普勒效應是波動過程的共同特征。不僅機械波有多普勒效應,光波也有多普勒 效應。因此,對于運動中的物體進行光學測量,多普勒效應的影響是必須加以考慮的。

　　(三)聲波、超聲波、次聲波

　　如果波源在彈性介質(zhì)中所激起的縱波的頻率,在20Hz到20000Hz之間,就能引起人的聽覺。在這頻率范圍內(nèi)的振動稱為聲振動,由聲振動所激起的縱波稱為聲波。頻率高于20000Hz的機械波叫做超聲波。頻率低于20Hz的機械波叫做次聲波。 聲波是機械波。機械波的一般規(guī)律在這里均適用。