题目
一简谐波的频率为5×104Hz,波速为1.5×103m/s,在传播路径上相距5×10-3m的两点之间的振动相位差为______.
一简谐波的频率为5×104Hz,波速为1.5×103m/s,在传播路径上相距5×10-3m的两点之间的振动相位差为______.
题目解答
答案
π/3
解析
考查要点:本题主要考查波的相位差计算,涉及波长与波速、频率的关系,以及相位差与路程差的换算。
解题核心思路:
- 确定波长:利用公式 $v = f \lambda$,由已知波速 $v$ 和频率 $f$ 求出波长 $\lambda$。
- 计算相位差:根据路程差 $\Delta x$ 与波长 $\lambda$ 的关系,应用公式 $\Delta \phi = \frac{2\pi \Delta x}{\lambda}$ 计算相位差。
破题关键点:
- 正确应用波长公式:注意单位统一,避免计算错误。
- 理解相位差与路程差的对应关系:相位差与路程差成正比,与波长成反比。
步骤1:计算波长
根据波速公式 $v = f \lambda$,变形得:
$\lambda = \frac{v}{f} = \frac{1.5 \times 10^3 \, \text{m/s}}{5 \times 10^4 \, \text{Hz}} = 0.03 \, \text{m}.$
步骤2:计算相位差
两点间路程差为 $\Delta x = 5 \times 10^{-3} \, \text{m}$,代入相位差公式:
$\Delta \phi = \frac{2\pi \Delta x}{\lambda} = \frac{2\pi \times 5 \times 10^{-3}}{0.03} = \frac{2\pi \times \frac{1}{6}}{1} = \frac{\pi}{3}.$