物理中波长和频率，波速的关系是什么

教学过程：

在物理学中，物理现象、物理过程和物理规律等都需要用物理量来进行描述．同样对机械波及其传播过程也需要一些物理量来描述．

(一）波长

演示制作的课件：在波的传播过程中，有些质点的振动步调完全一致，任何时刻运动状态相同．

1．波长 ：在波动中对平衡位置的位移总是相等（包括大小和方向）的两相邻质点间的距离叫做波的波长．

2．对波长定义的理解

（1）“位移总是相等”的含义是“每时每刻都大小相等，方向相同”．

（2）位移总是相等的两个质点速度也总是相等的．

（3）在横波中，两个相邻的波峰（或波谷）之间的距离等于波长，在纵波中，两个相邻的密部（或疏部）之间的距离等于波长．

（4）在波的传播方向上（或平衡位置之间）相距 的两质点振动步调总是相反的．

一般地：相距 整数倍两质点（同相质点）的振动步调总是相同的．在波的传播方向上相距 奇数倍的两质点（反相质点）振动步调总是相反的．

（二）周期（T）、频率（f）

演示制作的课件：在振源完成一次全振动的时间里，波完成一次周期性的波动．

1．波的周期（或频率）：波源振动的周期（或频率）就是波的周期（或频率）

2．波的周期（或频率）等于波源的振动周期（或频率）

3．对波源振动周期与波的周期的理解

　(1）波的周期由波源决定，同一列波在不同介质中传播时保持周期（或频率）不变．

　（2）每经历一个周期的时间，原有的波形图不改变．

（三）波速（v）

1．波速：反映振动在介质中传播的快慢程度、单位时间内振动所传播的距离叫波速．

2．波速的大小由介质的性质决定，同一列波在不同介质中传播速度不同

3．对波速的理解：

　（1）波在均匀介质中是匀速传播的，即 ，它向外传播的是振动的形式，而不是将质点向外迁移．

　（2）波速与质点的振动速度不同，质点的振动是一种变加速运动，因此质点的振动速度时刻在变．

（四）波长、周期（或频率）和波速的关系

演示制作的课件：波源完成一次周期性振动，波向前匀速传播一个波长的距离．

1．三者关系： 或

2．对三者关系的理解

　（1）波速由介质决定，周期（或频率）由振源决定．当一列波从一种介质进入另一种介质传播时，周期（或频率）保持不变．但由于波速的变化而导致波长的变化．

　（2）波速的计算既可用 （即 ）也可用

　（3）波速等于波长和频率的乘积这一关系虽从机械波得到，但对其他形式的彼（电磁波、光波）也成立．

波长,频率和波速间的关系 v= λ T 或 v=λf反映了波的传播规律且这一关系具有普遍意 义,对于任何波(包括电磁波,光波)都适用 板书设计: 八,板书设计: 描 述 波 的 三 个 物 理 量 波长:对平衡位置的位移总是相等的两个相邻质点间的距离 相距 个波长的质点,振动 完全相同 频率:各个质点振动的频率相同,这个频率叫波的频率 频率仅由波源决定,与介质无关 波速:振动在介质中的传播速度叫波速 波速仅由介质性质决定,与波的频率,质点的振幅无关 λ,v,f 间的关系:v=λf, v= λ T , 关系具有普遍意义,对于任何波 (电磁波,光波)都适用

波数是原子、分子和原子核的光谱学中的频率单位。符号为σ或v。等于真实频率除以光速，即波长(λ)的倒数，或在光的传播方向上每单位长度内的光波数。

在波传播的方向上单位长度内的波周数目称为波数(常写为k)，其倒数称为波长。k=1/λ。理论物理中定义为：k=2π/λ。意为2π长度上出现的全波数目。从相位的角度出发，可理解为：相位随距离的变化率（rad/m）。

与波数对应的矢量称为波矢量。

扩展资料：

波数的量纲是[长度]-l ，采用国际单位制，波数的单位是m-1 。一般来说，科学家比较喜好采用厘米-克-秒制(CGS) 来表达波数。

电磁波由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波，是以波动的形式传播的电磁场，具有波粒二象性。

电磁波是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场种电磁波在真空中速率固定，速度为光速。见麦克斯韦方程组。

参考资料：

百度百科---波数

波长×频率=光速（波速），因为光就是一种电磁波，所以电磁波的速度就是光速。

“波速”由“介质”决定。

“频率”由“波源”决定。

“波长”由“介质”(波速V)、“波源”(频率f)共同决定。（λ=V/f）

因此，根据量子理论，有λ×ν=c，其中λ是电磁波的波长，ν是电磁波的频率，c是光速。

其中，根据相对论，c既光速是一个常数c=30万公里/秒，因此波长和频率成反比。

扩展资料

波长是指波在一个振动周期内传播的距离。也就是沿着波的传播方向，相邻两个振动位相相差2π的点之间的距离。波长λ等于波速u和周期T的乘积，即λ=uT。同一频率的波在不同介质中以不同速度传播，所以波长也不同。

频率，是单位时间内完成周期性变化的次数，是描述周期运动频繁程度的量，常用符号f或ν表示，单位为秒分之一，符号为s-1。为了纪念德国物理学家赫兹的贡献，人们把频率的单位命名为赫兹，简称“赫”，符号为Hz。每个物体都有由它本身性质决定的与振幅无关的频率，叫做固有频率。频率概念不仅在力学、声学中应用，在电磁学、光学与无线电技术中也常使用。

参考资料：

百度百科-波长   百度百科-频率

波速=波长频率，波速由介质决定。

波速、波长和频率之间没有必然联系，只跟传播介质有关，同一种波在介质中传播的速度越快，其波长越长，本质上是物资分子对振子的反应速度，钢与空气相比，同样的振源，钢中的波速远大于空气波速，所以波长也会远大于空气波长。

而频率与传播介质没有任何联系，只与振源有关，反应的是振源的频率问题，所以可以通过对物质的波长或波速来对比物质的刚性，刚性越强，波速越快。

扩展资料：

注意事项：

波在介质中传播一个波长所用的时间。波的周期与传播的介质无关，取决于波源，波从一种介质进入另一种介质周期不会改变。周期用T表示。

单位时间内所传播的完整波（即波长）的个数。周期的倒数为波的频率。波源振动一个周期，其他被波源带动的质点也刚好完成一次全振动，且波在介质中推进一个波长。由此可知，波动的频率就是波源振动的频率。频率用f 表示。

参考资料来源：百度百科-波长

参考资料来源：百度百科-波速

沿着波的传播方向单位长度内波的全周期数，叫做波数（k）。

k=1/波长 如此，k=f/c，因为光速是常量，那么波的频率越高，波数越大，按照定义也很好理解，高频波在单位长度内可以传播更多的波数。

或k=2pi/波长，这样可以理解成相位随距离的变化率。那么，高频波的波数大，相位随距离变化就快。

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