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,月伴随着能量的传播;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
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
原理一如下图所示:n=3n=2当入射波与反射波在同一弦线上沿相反方向传播时,将相互于涉,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
一 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,表示为:元1二n(n=1,2,3 ·.: )2T由波动理论知,弦线中横波的传播速度为:UVp根据波速、频率及波长的关系式U=f从而得:Tn-f:(n=1,2,3 · .. )21Vp上式可知,当给定1、T、P时,f满足上式即可形成驻波
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。 2 l = n T = = f T l n f 2 = l f
实验内容及数据处理1)测定弦线的线密度p。选取频率f=100Hz,张力T由40.0g码挂在弦线的一端产生。2)在频率f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Ur。选取频率=75Hz,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f=50~150Hz,测量弦线上横波的传播速度UT。三思考题1什么是驻波?在本实验中,产生驻波的条件是什么?2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?
二 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 。 三 思考题 1 什么是驻波?在本实验中,产生驻波的条件是什么? 2 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? f =100Hz f f f = 75 f T