null固定均匀弦振动的研究固定均匀弦振动的研究 振动现象广泛存在于自然界中,任何一个物理量在
某个定值附近作往复变化都可称为振动。振动是产生波
动的根源,波动具有一定的传播速度,且伴随着能量的
传播;还具有反射、折射、干涉和衍射现象。固定均匀
弦振动的传播,实际上是两个振幅相同的相干波在同一
直线上沿相反方向传播的叠加,在一定的条件下便可形
成驻波。
null原理
如下图所示:
当入射波与反射波在同一弦线上沿相反方向传播时,
将相互干涉,移动劈尖B到适当位置时,弦线上的波就形
成驻波。这时,弦线上的波被分成了几段,且每段波两端
的点始终不动,而中间的点振幅最大。这些始终静止不动
的点称为波节,振幅最大的点称为波腹。 相邻两个波节或波腹之间的距离都是半个波长,即
当弦线的两个固定端之间的距离等于半波长的整数倍时,
才能形成驻波,
表
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示为:
( n=1,2,3 ··· )
由波动理论知,弦线中横波的传播速度为:
根据波速、频率及波长的关系式 从而得:
( n=1,2,3 ··· )
上式可知,当给定 、T、 时, 满足上式即可形成驻波。
null实验内容及数据处理
1)测定弦线的线密度 。选取频率 ,张力T由
40.0g 砝码挂在弦线的一端产生。
2)在频率 一定的的条件下,改变张力T的大小,测量弦
线上横波的传播速度 。选取频率 Hz,改变张力
T由30.0~55.0g 。
3)在张力T=40.0g 的条件下,改变频率 = 50~150Hz,测
量弦线上横波的传播速度 。
思考题
什么是驻波?在本实验中,产生驻波的条件是什么?
来自两个波源的两列波,沿同一直线作相向行进时,
能否形成驻波?为什么?