波的类型
按波型分类
波型:波动传播时介质质点的振动方向相对于波的传播方向的不同关系。
1. 纵波 $ L $
介质中质点的振动方向与波的传播方向互相平行的波。(交变的拉压应力产生伸缩形变)
能够在固体(能承受拉伸或压缩应力)、液体和气体(能承受)中传播。
2. 横波 $ S $ / $ T $
介质中质点的振动方向与波的传播方向互相垂直的波。(交变的剪切应力产生切变形变)
能够在固体(承受剪切应力)中传播。
3. 表面波 $ R $
当介质表面受到交变应力作用时,产生沿介质表面传播的波。
表面波在介质表面传播时,介质表面的质点做椭圆运动,椭圆的长轴垂直于波的传播方向,短轴平行于波的传播方向。
椭圆运动可视为纵波和横波的合成。
能够在固体中传播(固体的厚度远大于波长)。
4. 板波
在板厚与波长相当的薄板中传播的波。
- SH波:水平偏振的横波在薄板中传播的波。质点的振动方向平行于板面而垂直于波的传播方向。
- 兰姆波
- 对称型 $ S $ :薄板中心质点做纵向振动,上下表面质点做椭圆运动、振动相位相反并对称与中心。
- 非对称型 $ A $ :薄板中心质点做横向振动,上下表面质点做椭圆运动、相位相同,不对称。
能够在固体中传播(固体的厚度为几个波长的薄板)。
按波形分类
波形:波的形状 -> 波阵面的形状。
波阵面:同一时刻,介质中振动相位相同的所有的质点所连成的面。
波前:最前面的波阵面。
波线:波的传播方向。
1. 平面波
波阵面为互相平行的平面的波。波源为一平面。
2. 柱面波
波阵面为同轴圆柱面的波。波源为一条线。
3. 球面波
波阵面为同心球面的波。波源为一点。
按振动的持续时间分类
1. 连续波
波源持续不断地振动所辐射的波。
2. 脉冲波
波源振动持续时间很短、间歇性辐射的波。可以分解为多个不同频率的谐振波的叠加。
频谱分析:将复杂振动分解为谐振动的方法。
