機械波為什麼有多少支點

⑴ 關於多普勒效應的一個困惑（在線等）

多普勒效應

多普勒效應是為紀念偉大的科學家Christian Doppler而命名的,他於1842年首先提出了這一理論。但是由於缺少試驗設備，多普勒當時沒有用試驗驗證、幾年後有人請一隊小號手在平板車上演奏，再請訓練有素的音樂家用耳朵來辨別音調的變化，以驗證該效應。

多普勒效應指出，波在波源移向觀察者時頻率變高,而在波源遠離觀察者時頻率變低。當觀察者移動時也能得到同樣的結論。假設原有波源的波長為λ，波速為c，觀察者移動速度為v：
當觀察者走近波源時觀察到的波源頻率為（v+c）/λ，如果觀察者遠離波源，則觀察到的波源頻率為（v-c）/λ。

一個常被使用的例子是火車的汽笛聲,當火車接近觀察者時,其汽鳴聲會比平常更刺耳.你可以在火車經過時聽出刺耳聲的變化。同樣的情況還有:警車的警報聲和賽車的發動機聲。

如果把聲波視為有規律間隔發射的脈沖,可以想像若你每走一步,便發射了一個脈沖,那麼在你之前的每一個脈沖都比你站立不動時更接近你自己。而在你後面的聲源則比原來不動時遠了一步。或者說,在你之前的脈沖頻率比平常變高,而在你之後的脈沖頻率比平常變低了。

多普勒效應不僅僅適用於聲波,它也適用於所有類型的波,包括光波、電磁波。科學家哈勃Edwin Hubble使用多普勒效應得出宇宙正在膨脹的結論。他發現遠離銀河系的天體發射的光線頻率變低,即移向光譜的紅端，稱為紅移，天體離開銀河系的速度越快紅移越大，這說明這些天體在遠離銀河系。反之，如果天體正移向銀河系,則光線會發生藍移。

在移動通信中，當移動台移向基站時，頻率變高，遠離基站時，頻率變低，所以我們在移動通信中要充分考慮多普勒效應。當然，由於日常生活中，我們移動速度的局限，不可能會帶來十分大的頻率偏移，但是這不可否認地會給移動通信帶來影響，為了避免這種影響造成我們通信中的問題，我們不得不在技術上加以各種考慮。也加大了移動通信的復雜性。
在單色的情況下，我們的眼睛感知的顏色可以解釋為光波振動的頻率，或者解釋為，在1秒鍾內電磁場所交替為變化的次數。在可見區域，這種效率越低，就越趨向於紅色，頻率越高的，就趨向於藍色——紫色。比如，由氦——氖激光所產生的鮮紅色對應的頻率為4.74×10^14赫茲，而汞燈的紫色對應的頻率則在7×10^14赫茲以上。這個原則同樣適用於聲波：聲音的高低的感覺對應於聲音對耳朵的鼓膜施加壓力的振動頻率（高頻聲音尖厲，低頻聲音低沉）。

如果波源是固定不動的，不動的接收者所接收的波的振動與波源發射的波的節奏相同：發射頻率等於接收頻率。如果波源相對於接收者來說是移動的，比如相互遠離，那麼情況就不一樣了。相對於接收者來說，波源產生的兩個波峰之間的距離拉長了，因此兩上波峰到達接收者所用的時間也變長了。那麼到達接收者時頻率降低，所感知的顏色向紅色移動（如果波源向接收者靠近，情況則相反）。為了讓讀者對這個效應的影響大小有個概念，在圖4中顯示了多普勒頻移，近似給出了一個正在遠離的光源在相對速度變化時所接收到的頻率。例如，在上面提到的氦——氖激光的紅色譜線，當波源的速度相當於光速的一半時（參見圖中所畫的虛線），接收到的頻率由4.74×10^14赫茲下降到4.74×10^14赫茲，這個數值大幅度地降移到紅外線的頻段。

⑵ 機械波一個周期上下振動多少次

機械波中一個質點一個周期內上下振動1次。

⑶ 為什麼機械波從波疏介質到波密介質會產生半波損失

什麼是反射波的半波損失現象 詳細：
波的屬性定律是用波的傳播速度與波面等宏觀量來描述的規律，然而，任何波動都是微觀的媒質粒子振動的傳播形成的，波的屬性定律卻不曾涉及媒質微觀粒子的運動，如果從媒質粒子來討論波動，那又可以得到怎樣結果呢？

在《論機械橫波中能量的傳遞》、《論機械橫波中媒質質元所受的力》等文中已經詳細論述了波動時均勻媒質中的媒質粒子的運動情況，所以本文只需討論在媒質密度不同的分界面處波束入射點的媒質粒子的運動，因為反射與折射之後波動又回到均勻媒質中。

在均勻的媒質中，同一個媒質粒子的運動可能總在不斷地變化著，但幾乎在同一時刻媒質粒子的速度向其傳播方向上的下一個媒質粒子進行了大小不變的傳播，空間每一個媒質粒子似乎在媒質粒子密度產生的屬性力的作用下而發生運動速度的改變，其實質卻是波動的媒質粒子間的速度定向傳播的結果。總之，對於同一個媒質粒子而言，無論其速度為多少，傳播後一定能夠使下一個粒子獲得相同的速度，即媒質粒子的速度在傳播過程中不會發生突變。

正是因為均勻媒質中的媒質粒子間的等速傳播，並沒有造成空間媒質粒子新的不平衡的分布，所以這時並不會因空間某個媒質粒子的振動而形成新的波源，媒質粒子還是傳播著由原始振源產生的波動。

實際上，即使波動在均勻的媒質中傳播，也可以把認為這是在兩種密度不同的媒質中傳播的特殊情況，在空間任意找一個平面都可以作為兩種媒質的分界面。在這種情況下，分界面入射點處的媒質粒子的振動速度及相位大小均大小不變方向不變地從前一種媒質密度的媒質粒子傳遞給後一種媒質密度的媒質粒子，而且由於在兩種媒質中波動的傳播速度相等，根據波動屬性定律可以判斷波動的傳播方向並沒有發生改變。上一媒質粒子的運動動能也完全傳遞給下一媒質粒子，所以，波動在同種均勻的媒質中傳播不會發生反射。

在自由的媒質中傳播的波動，實際上媒質粒子間並沒有直接傳遞振動速度，只是因為前振點的運動離開了平衡位置之後 ，在其位置上的局部空間形成了粒子密度不平衡的空間即密度梯度場空間，後面的媒質粒子在這種密度梯度場空間發生屬性運動而具有速度。同樣地因這些媒質粒子的運動再引起更遠一些的局部空間產生密度梯度場空間，引起這些空間的媒質粒子又產生屬性運動。這就是波動在媒質中的傳播過程，也是媒質粒子的振動狀態及其相位的傳遞過程。

如果波動的傳播媒質的密度在空間有所變化，在空間形成較為明顯的密度分界面，則該分界面就是波動波束的入射平面（或者折射平面），入射波束在前一種媒質密度中的傳播至分界面到達入射點時，媒質粒子的振動同樣地在入射點的局部空間引起了媒質粒子的密度梯度場，入射點局部空間應該分解為兩部分，其中一部分在入射媒質之中，其中一部分在折射媒質之中。

在入射媒質密度與折射媒質密度相同的情況下，入射端的媒質振動動能全部都轉化為折射端的媒質密度的不平衡狀態，所以在入射端並沒有多餘的媒質粒子的累積而使入射端產生與粒子振動方向相反的額外密度梯度，在折射端由入射端媒質振動動能產生的媒質密度的不平衡引起了媒質粒子的屬性運動，再以媒質粒子的動能形式還原出來，這時粒子動能與上一粒子的動能是完全相同的。

在入射媒質密度與折射媒質密度不相同的情況下，入射端的媒質振動動能不可能全部都轉化為折射端的媒質密度的不平衡狀態，這引起了入射端媒質粒在其運動方向上產生了多餘了媒質粒子的堆積，從而使入射端局部空間產生與振動方向相反的額外密度梯度，使該局部空間的媒質粒子產生了與原來振動方向相反振動，這就是反射波波源的起因。正是在這種情況下，入射波束在入射點相當於一個波源，因其激發的反射波的媒質粒子的振動速度也就是反抗振源矢量，恰好與振源媒質的振動方向相反，這就是反射波相位與入射波相位反相的原因。在經典物理中，把這種反射波相位與入射波相位相反稱之為半波損失，認為波在反射時損失了半個波長，這實際是不正確的，波在反射時並沒有發生半個波長的損失，只是反射波是以入射波在入射點為波源而形成的波動，它與入射波已經不是同一列波動，它們當然反相。雖然入射端媒質粒子的動能沒有完全轉化為折射端的粒子密度的不平衡，但是折射端的媒質粒子還是同樣地在密度梯度場中發生了與入射波同相的屬性運動，只是這時媒質粒子動能小於入射端媒質粒子的動能。

由此可以知道，波動從一種媒質進入另一種媒質時，在分界面處波動的相位並沒有發生改變，波動中無論是媒質前振點的振動速度還是振動相位都大小不變地向後振點進行了傳播。只有波動發生反射時，媒質粒子振動相位才發生反相。

如果通過更詳細的分析，還可以發現，媒質粒子的振動速度在兩密度不同的媒質分界面的波動反射時都會發生反相，而是只有平行於分界面的速度分量才是反相反射，垂直於分界面的速度分量卻是仍然按原振動方向反射。如所示，波束1是入射波速，2是反射波束，3是折射波束， 是入射波束的媒質粒子振動速度矢量， 是反射波束的媒質粒子的反抗波源矢量，實際上，垂直於分界面的矢量的方向相同，並沒有反抗之意義，這主要是因為該速度矢量在運動過程直接進入了折射媒質之中，並沒有引起入射媒質密度的額外不平衡，而依然傳遞著原來的不平衡狀態，所以使媒質粒子產生了原來方向的屬性運動。

⑷ 如果有一個支點，一個人想要撬動地球需要多長的杠桿

理論上，用杠桿可以撬動地球，但現實中根本不可能做到。首先，所需的杠桿長度極長，將要達到3810萬億光年。無論杠桿是用什麼材料製成的，其質量都會無比巨大，很有可能會直接坍縮成黑洞。其次，即便存在這樣的鋼制杠桿，用它撬動地球也要耗費2.28萬億億年的時間，那時的地球和月球可能早已不存在。另外，人在太空中也無法直接推動杠桿，需要一台火箭發動機來提供動力。

⑸ 機械波方波

多普勒效應
聲源在空氣中運動,前方波被擠短,後方波被拉伸,是1842年奧地利物理學家約翰.克里琴斯.多普勒首先提出.此為多普勒效應,一般人並不陌生.鴨子在平靜水面嬉戲,泛起圈圈圓波勻速向遠處擴散.鴨子游弋,因與前方波同向,與後方波反向運動,前後方波幅就發生了變化,鴨子也偏離了圓的中心

⑹ 機械波和電磁波振動頻率范圍是多少為什麼有重合

這個好像與弦理論有關吧，弦理論認為：自然界的基本單元不是電子、光子、中微子和誇克之類的粒子。這些看起來像粒子的東西實際上都是很小很小的弦的閉合圈（稱為閉合弦或閉弦），閉弦的不同振動和運動就產生出各種不同的基本粒子。
PS：這裡弦的振動是微觀的，指的不是機械波或電磁波的宏觀振動。希望能有所幫助。

⑺ 機械波中波源的起振方向怎麼判斷

這種題一般只會給你部分波的曲線，不會告訴你波源的起震方向，他會告訴你向左或者向右傳播，或者給出某個質點在相應時刻的運動方向，根據上坡下，下坡上，來判斷出波的傳播方向，方向搞定了那麼就可以搞定是幾分之幾的周期了。還有一種就是波還沒有運動到該質點，但會告訴傳播的方向，就要計算出波運動到該質點所用的時間是多少，再看還需多少時間運動到到波峰〔谷〕〈第一次反正是1／4或3／4〉，把這兩者加起就是了，很高興為你解答。希望能幫到你。

⑻ 高二機械波問題

第一題 1、P點起震的速度方向是向下。起震後5/8周期以後，P點的速度方向版為向上，加速權度方向為向下。 2、16*4+12=76CM 第二題 1、1次全震動需要1/50=0.02S，這時波向左右前進了20*0.02=0.4M，此刻的波形圖為：

2、根據1里邊的結論，此波的波長為0.4M。周期為0.02S 由於|X2|-|X1|=0.2M為半個波長，則需要經過0.01S就可以到達N點 波傳到N點時質點M的位置在X軸上。

⑼ 超聲波是指頻率超過多少以上的機械波

超聲波是一種頻率高於20000赫茲的聲波。

知識點延伸：

超聲波的方向性好，穿透能力強，易於獲得較集中的聲能，在水中傳播距離遠，可用於測距、測速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。在醫學、軍事、工業、農業上有很多的應用。超聲波因其頻率下限大於人的聽覺上限而得名。

理論研究表明，在振幅相同的條件下，一個物體振動的能量與振動頻率成正比，超聲波在介質中傳播時，介質質點振動的頻率很高，因而能量很大.在中國北方乾燥的冬季，如果把超聲波通入水罐中，劇烈的振動會使罐中的水破碎成許多小霧滴，再用小風扇把霧滴吹入室內，就可以增加室內空氣濕度，這就是超聲波加濕器的原理。如咽喉炎、氣管炎等疾病，很難利用血流使葯物到達患病的部位，利用加濕器的原理，把葯液霧化，讓病人吸入，能夠提高療效。利用超聲波巨大的能量還可以使人體內的結石做劇烈的受迫振動而破碎，從而減緩病痛，達到治癒的目的。超聲波在醫學方面應用非常廣泛，可以對物品進行殺菌消毒。

⑽ 機械波與電磁波的區別

機械波傳遞要介質。電磁波不需要。所以不存在支點的問題。