什么是能流密度

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-07-04 21:51 标签： 能流密度什么时候学

《大学物理-波的能量能流密度.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学物理-波的能量能流密度.ppt（14页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、1,10.3.1 波的能量和能量密度,1、dV 内的波动动能,设：,在介质内任取一体元dv,2,2、dv 内的波动势能,体积元因形变而具有弹性势能,在横波中，产生切变,3, 在同一体元dV 内， dEk 、 dEp 是同步的。,、dV内的总波动能量,以上讨论说明：,以横波为例，当体积元的位移最大时（即波峰、波谷处），它附近的介质也沿同一方向产生了几乎相等的位移，使该体积元发生的相对形变为零，即此时有y/x=0，所以此时体积元的弹性势能为零，而此时体积元的振速也为零，所以动能也为零；,4,相反地，当体积元处在位移为零处(即平衡位置)时，振速、相对形变均最大，所以弹性势能和动能都同时达到最大值。,

2、对任一介质体积元来说，不断从波源方向的介质中吸收能量，又不断地向后面的介质传递能量。这说明波动是传递能量的一种方式，且能量传播的速度就是波速。, 体元dV内的机械能不守恒，且作周期性变化。,孤立的谐振子系统总能量守恒。,这与孤立的谐振子系统不相同，孤立的谐振子系统振动过程中系统的动能和势能相互转换,且总能保持不变。,5,5、一个周期内的平均能量密度,4、能量密度,单位体积内的能量,这说明：,6,10.3.2 波的能流和能流密度,如右图所示,1、能流,单位时间内沿波传播的方向通过介质中某一截面积的能量称为该面积的能流。,2、平均能流,7,3、平均能流密度 （又叫波强）I,可见波强,（瓦/米2）,

3、通过垂直于波传播方向的单位面积的平均能流.,8,10.3.3 波的吸收,设介质中某处振幅为A，经厚度为dx的介质后，振幅的衰减量为dA，实验表明,设 x=0 时， A=A0,波动中一部分机械能因克服内摩擦做功转换成介质内能，,9,*10.3.4声压、声强和声强级,1、声波：,波动频率在20Hz20000Hz之间，能引起人的听觉的机械波。,次声波：,频率低于20Hz的机械波（如地震、火山爆发、陨石落地、雷暴等发出）,指声波的波强，即声波的平均能流密度,(2) 声强级：,(1)声强：,以人耳刚能听到的声强 为标准，,则声强级,10,(3)声功率:,单位时间里通过某一面积的声波的能量,亦即声波的能流

4、。,(4)响度:,人耳对声音强弱的主观感觉.其既与声强有关也与频率有关。,正常的呼吸、草木的窸窣（xishu)声，约为10分贝；高声谈话为6070分贝；摇滚乐可达90120分贝；街道上从身边驶过的车辆是80100分贝；喷汽机起飞时达140分贝；宇宙火箭发射时达175分贝。,人类感到舒适的音量在1535分贝之间；达到130分贝时即会引起病态的感觉；如果达到150分贝，人就难以忍受；达到180分贝时，金属也会遭到破坏。,(5)声压:,在声波传播的空间里，某一点在某一瞬时的压强P与没有声波时的静压强P0之差dP=P- P0，叫做该点该瞬时的声压。,11,因空气波为疏密波，故声压可正、可负，其单位为“帕斯卡”。,可以证明：声压的振幅 称为波阻）Pm正比于波动频率。,2、超声波对物质的作用,1） 机械作用 2）B超，理疗。,波动频率超过20000Hz的机械波，谓之超声波。,12,例5.4空气中声波的吸收系数为 钢中的吸收系数为 ，式中代表声波的频率.问频率为5 MHz的超声波透过多厚的空气或钢后其声强减为原来的1%.,解：,由,得,把 ， 之值分别代入上式，又依题 ，得空气的厚度为,13,钢的厚度为,可见高频超声波很难通过气体，但极易通过固体.,14,例 证明球面波的振幅与离开其波源的距离成反比，并求球面简谐波的波函数.,证 介质无吸收，通过两个球面的平均能流相等.,即,故,

更多“在地球上测得太阳的平均能流密度。设太阳到地球的平均距离约为1.5×1011m。试求太阳的总辐射能量。若太阳光垂直”相关的问题

地面上测得太阳光能流密度的周期平均值为1300W/m3，设太阳光是定态平面线偏振光（实际上太阳光既不是偏振光，

地面上测得太阳光能流密度的周期平均值为1300W/m3，设太阳光是定态平面线偏振光(实际上太阳光既不是偏振光，也不是单色光)。

(1) 试估计太阳光中电场和磁场的振幅；

(2) 求太阳的平均辐射功率，已知日地距离为1.5×1011m；

(3) 估计太阳表面阳光中电磁场的振幅，已知太阳半径为7×108m。

在地球大气层之外，地球与太阳平均距离处，垂直于太阳光方向的单位面积上的辐射能基本上为一个常数。这个辐射强度称为____。

A．地球到太阳的平均距离

B．月球到地球的平均距离

C．太阳到织女星的平均距离

D．水星到太阳的平均距离

天文学上常用“天文单位”来表示距离，一个天文单位指的是（）。

A．地球到月球的平均距离

B．地球到太阳的平均距离

C．木星到太阳的平均距离

在地球大气层之外，地球与太阳平均距离处，垂直于太阳光方向的单位面上的辐射能基本上为一个常数。这个辐射强度称为____

地球相对太阳的位置同样对太阳的辐射能量有影响，影响因素主要包括（）。

假定太阳和地球都可以看成黑体，如太阳表面温度Ts=6000K，地球表面各处温度相同，试求地球的表面温度．（已知太

假定太阳和地球都可以看成黑体，如太阳表面温度Ts=6000K，地球表面各处温度相同，试求地球的表面温度。(已知太阳的半径RS=6.96×105km，太阳到地球的距离r=1.496×108km．)

在地球大气层之外，地球与太阳平均距离处，垂直于太阳光方向的单位面积上的辐射能基本上为一个常数。这个辐射强度称为太阳常数，或称此辐射为大气质量为零（AM0）的辐射，其值为____。

实验测得太阳辐射到地球大气层外表面单位面积的辐射通量为.1.4kW·m-2，把太阳当作黑体，估算太阳表面的温度。已知太阳的平均半径为7.0X108m，日地距离为1.5X1011m。

太阳可看作是半径为7.0x108m的球形黑体，试计算太阳的温度。设太阳射到地球表面上的辐射能量为1.4x103W·m-2，地球与太阳间的距离为1.5x1011m。

《电磁场与电磁波》自测试题

( 线电流1I 与2I 垂直穿过纸面，如图所示。已知1

3. 镜像法是用等效的 代替原来场问题的边界，该方法的理论

依据是___。 (镜像电荷； 唯一性定理)

4. 在导电媒质中， 电磁波的相速随频率改变的现象称为____， 这样的媒质又称为___ 。(色散； 色散媒质)

5. 已知自由空间一均匀平面波， 其磁场强度为0cos()

6. 传输线的工作状态有____ ____、_ _____、____三种，其中____状态不传递电磁能量。(行波； 驻波； 混合波；驻波)

7. 真空中有一边长为的正六角 形，六个顶点都放有点电荷。则在图示两种情形 下，在六角形中心点处的场强大小为图中_____；图中

8. 平行板空气电容器中，电位

(其中 a 、b 、c 与 d 为常数)， 则电场强度

9. 在静电场中，位于原点处的电荷场中的电场强度线是一族以原点为中心的___ 线， 等位线为一族_____。(射 ； 同心圆)

10. 损耗媒质中的平面波 , 传播系数 可表示为_____ 的复数形式，其中表 示衰减的为_____。(j βα-；

11. 在无损耗传输线上， 任一点的输入功率都 _______，并且等于____ 所得到的 功率。( 相同； 负载) 1( 在静电场中，线性介质是指介质的参数不随________ 而改变，各向 同性的线性介质是指介质的特性不随______ 而变化的线性介质。( 场量的量值变化；场的方向变化 )

13. 对于只有 个带电导体的静电场系统， 取其中的一个导体为参考点，其静电能量可表示成 ， 这里

号导体上的电位 是指_____的电荷在 号导体上引起的电位， 因此计算的结果表示的是静电场的______ 能量的总和。( 所

有带电导体；自有和互有)

我要回帖

更多关于 能流密度什么时候学 的文章

 

随机推荐