题目
已知一平面简谐波的表达式为 y = Acos(at -bx) (a、b为正值常量),则]A. 波的频率为a ;B. 波的传播速度为 b/a ;C. 波长为 兀/ b;D. 波的周期为2兀/ a。
已知一平面简谐波的表达式为 y = Acos(at -bx) (a、b为正值常量),则]
A. 波的频率为a ;
B. 波的传播速度为 b/a ;
C. 波长为 兀/ b;
D. 波的周期为2兀/ a。
题目解答
答案
D. 波的周期为2兀/ a。
解析
本题考查平面简谐波的基本参数(波速、波长、周期、频率)的计算。解题核心在于将题目给出的波函数与标准形式对比,正确识别角频率$\omega$和波数$k$,再利用公式推导各参数。
关键知识点:
- 平面简谐波的标准形式:$y = A\cos(kx - \omega t + \phi)$
- 波速公式:$v = \frac{\omega}{k}$
- 波长公式:$\lambda = \frac{2\pi}{k}$
- 周期公式:$T = \frac{2\pi}{\omega}$
- 频率公式:$f = \frac{\omega}{2\pi}$
将题目中的波函数$y = A\cos(at - bx)$与标准形式对比:
-
相位匹配:题目中的相位为$at - bx$,等价于标准形式中的$\omega t - kx$(忽略初相)。因此:
- $\omega = a$
- $k = b$
-
计算各参数:
- 波速:$v = \frac{\omega}{k} = \frac{a}{b}$(选项B错误)
- 波长:$\lambda = \frac{2\pi}{k} = \frac{2\pi}{b}$(选项C错误)
- 周期:$T = \frac{2\pi}{\omega} = \frac{2\pi}{a}$(选项D正确)
- 频率:$f = \frac{\omega}{2\pi} = \frac{a}{2\pi}$(选项A错误)