大学物理波函数求解,怎么判断初相位正负

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大学物理 波动方程 怎么判断相位的正负~

根据t=t1时,x=0处y=0确定φ=±π/2
在根据t=t1时,x=0处,y对时间求导(振动速度)=-A*2πu/λsin(φ)>0,确定φ=-π/2
简便的判别方法有两种:一个根据振动方向向上判断。另一个就是根据波的图像,沿着波的传播方向,看波需要向前(或向后)平移多少相位才能变为余弦波,那初相位就是需要减(或加)多少相位。本题需要波形沿波的方向向左平移π/2,所以需要减去π/2

扩展资料:
波动方程就是描述波动现象的偏微分方程,它的物理意义就太宽泛了。不过波动方程一个很重要的性质是传播速度有限(不像热传导方程)。电磁场的运动方程是波动方程这说明电磁相互作用只能以有限的速度传播(光速c),而没有瞬时的作用(即超距作用)。这是导致狭义相对论建立的一个重要思想。
参考资料来源:百度百科-波动方程

A图为t=0时刻,位于原点的质点的振动,由传播方向可知,此刻该质点沿-y(向下)振动,因此其振动方程可表为:y[a]=Acos(wt+Pi/2)
要验证可以用y'=-Asin(wt+Pi/2)当t=0时<0,因此初相为+Pi/2;
直接从图B便可得到该点振动y[b]=Acos(wt-Pi/2) 初相为-Pi/2

比较选项可知选D

根据t=t1时,x=0处y=0确定φ=±π/2

在根据t=t1时,x=0处,y对时间求导(振动速度)=-A*2πu/λsin(φ)>0,确定φ=-π/2

简便的判别方法有两种:一个根据振动方向向上判断。另一个就是根据波的图像,沿着波的传播方向,看波需要向前(或向后)平移多少相位才能变为余弦波,那初相位就是需要减(或加)多少相位。本题需要波形沿波的方向向左平移π/2,所以需要减去π/2

量子力学假设:

体系的任何一个可观测力学量A都可与一个线性算符对应,算符按以下规律构成:

(1)坐标q和时间t对应的算符为用q和t来相乘。

(2)与q相关联的动量p的算符{p}=-i(h/(2π))(d/dq)(注:d指偏微分,以后不特别说明都指偏微分)

(3)对任一力学量{A}先用经典方法写成q,p,t的函数A=A(q,p,t)则对应的算符为:{A}=A(q,-i(h/(2π))(d/dq),t)

则:能量算符为:{H}=-h^2/(8π^2m)△+V(其中△为拉普拉斯算符)

△=d^2/dx^2+d^2/dy^2+d^2/dz^2(直角坐标)

△=(1/r^2)d(r^2d/dr)/dr+(1/(r^2sinθ))d(sinθd/dθ)/dθ+(1/(r^2sin^2θ))d^2/dφ^2(球坐标)



波函数Ψ(r,t)的正负号表示所求点偏离平衡位置的方向。

正号是与指定方向相同、负号与指定方向相反。

对于,波形图和振动图,判断质点的运动方向方法不一样。得看波形下一时刻的变化,波形一小段时间后,由a变到了b,所以原点的质点。

是朝着虚线,也就是向下(y负方向)运动,初相位就是pi/2
11这种振动图,曲线本身就代表了质点随时间的变化,所以只要看横坐标下一时刻,质点位置就行了,看质点向y正方向运动,初相位就是-pi/2。


扩展资料:

物理波函数数学表达:

[1]量子力学假设一:对于一个微观体系,他的任何一个状态都可以用一个坐标和时间的连续、单值、平方可积的函数Ψ来描述。Ψ是体系的状态函数,它是所有粒子的坐标函数,也是时间函数。

(Ψ)Ψdτ为时刻t及在体积元dτ内出现的概率。Ψ是归一化的:∫(Ψ)Ψdτ=1式中是对坐标的全部变化区域积分。(注:(Ψ)指Ψ的共厄复数)。

[2]量子力学假设二:体系的任何一个可观测力学量A都可与一个线性算符对应,算符按以下规律构成:

(1)坐标q和时间t对应的算符为用q和t来相乘。

(2)与q相关联的动量p的算符{p}=-i(h/(2π))(d/dq)(注:d指偏微分,以后不特别说明都指偏微分)。

(3)对任一力学量{A}先用经典方法写成q,p,t的函数A=A(q,p,t)则对应的算符为:{A}=A(q,-i(h/(2π))(d/dq),t)。

则:能量算符为:{H}=-h^2/(8π^2m)△+V(其中△为拉普拉斯算符)。

△=d^2/dx^2+d^2/dy^2+d^2/dz^2(直角坐标)。

△=(1/r^2)d(r^2d/dr)/dr+(1/(r^2sinθ))d(sinθd/dθ)/dθ+(1/(r^2sin^2θ))d^2/dφ^2(球坐标)。

角动量算符:

{L[x]}=-i(h/(2π))(yd/dz-zd/dy)。

{L[y]}=-i(h/(2π))(zd/dx-xd/dz)。

{L[z]}=-i(h/(2π))(xd/dy-yd/dx)。

L^2={L[x]}^2+{L[y]}^2+{L[z]}^2。

[4]量子力学假设四:若ψ[1],ψ[2]…ψ[n]为某一微观体系的可能状态,则他们的线性组合∑Cψ也是该体系的可能状态,称ψ的这一性质为叠加原理。

(1)有本征值力学量的平均值:设ψ对应本征值为a,体系处于状态ψ,若ψ已归一化则:a(平均值)=∫(ψ){A}ψdτ=∑|C|^2a

(2)无本征值力学量的平均值:F(平均值)=∫(ψ){F}ψdτ、则定态中所有的力学量平均值都不随时间变化。



这两幅图不一样,
12这张图横坐标是x,给出的是某一时刻的波形,相当于在某个时刻给波拍了一张照片。
11这张图,横坐标是时间,给出的是原点处质点随时间的振动。

对于,波形图和振动图,判断质点的运动方向方法不一样。
12这种波形图,得看波形下一时刻的变化,比如图中,波形一小段时间后,由a变到了b,所以原点的质点,是朝着虚线,也就是向下(y负方向)运动,初相位就是pi/2
11这种振动图,曲线本身就代表了质点随时间的变化,所以只要看横坐标下一时刻,质点位置就行了,从图中看质点向y正方向运动,初相位就是-pi/2

速度方向为正那么初相位为负,速度方向为负初相位为正,旋转矢量法中,一二象限速度为负,三四象限为正

波函数Ψ(r,t)的正负号表示所求点偏离平衡位置的方向~
正号是与指定方向相同
负号与指定方向相反


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廉吴康诺: 初相位是指波函数 在时间t=0时的相位 显然这里代入t=0 得到此质元的相位角度 即2π*(-0.4x)=-0.8xπ 而初相位无论是正负都是可以的

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廉吴康诺: 这类题一般题目会给你一个t为0时刻的点,带式子里去.

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廉吴康诺: 举例而言,一个正弦波函数为y=Asin(ωt+φ),其中A表示的是振幅.ωt+φ表示的就是相位,φ表示初相,即在0时刻时的相位.或者换言之相位就是某时刻的一个角度值.

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廉吴康诺: 图形是不能用公式算的,而是看的、量的.例如要知道电压(流),就可以测量峰——峰高度,估计出Vpp(Ipp)值,图中Ipp约为7A左右.从横坐标刻度估计频率,图中200ms有10个波形,估计出50Hz.至于初相位是一个数学概念,波形图上没有,你把sin波形或者cos波形单独送到示波器上显示,不会有任何相位区别,因为它们仅仅是0点的定为不同而已,你把坐标起点设在0电压处,它算sin波形,把起点设在最大值处,它就是cos波形…….上图的参照点是哪里?随你点啊,点在哪里,哪里就是初相位. “相位差”更实在,首先指定一个基准相位,相位差就好测量了.

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