北京化工大学 普通物理学 2-6 驻波.ppt

《北京化工大学 普通物理学 2-6 驻波.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、一、驻波的产生振幅、频率、振动方向都相同的两列相干波，在同一直线上沿相反方向传播时叠加而形成的一种特殊的干涉现象。（图例：入射波是由音叉振动引起的，反射波是入射波在固定端反射引起的，如果固定端位置合适，即可产生驻波）。驻波的特点（1）从弦线的固定端开始被分成几段，每段两端点固定不动，而每段中的各质点则作振幅不同，相位相同的独立振动，中间的点振幅最大，越靠近两端振幅越小。（2）相邻两段的振动方向相反，弦上各点只有段与段之间的相位突变。（3）驻波中始终静止不动的那些点叫波节，振幅最大的各点称为波幅，无论是波节还是波幅都固定在

2、一些位置上，不随时间变化。（4）驻波中驻波中各质点同时达到各自的最大位移，同时经过各自的平衡位置，因此我们称驻波各质点作同步振动。（5）没有振动状态或相位的逐点传播，即没有“跑动”的波形，也没有能量的传播。驻波的形成驻波的振幅与位置有关二、驻波方程正向负向各质点都在作同频率的简谐运动驻波方程讨论10相邻波腹（节）间距相邻波腹和波节间距1）振幅随x而异，与时间无关。波腹波节2）相邻两波节之间质点振动同相位，任一波节两侧振动相位相反，在波节处产生的相位跃变。（与行波不同，无相位的传播）。为波节例三、相位跃变（半波损失）当波从

3、波疏介质垂直入射到波密介质，被反射到波疏介质时形成波节。入射波与反射波在此处的相位时时相反,即反射波在分界处产生的相位跃变，相当于出现了半个波长的波程差，称半波损失。波密介质较大波疏介质较小当波从波密介质垂直入射到波疏介质，被反射到波密介质时形成波腹。入射波与反射波在此处的相位时时相同，即反射波在分界处不产生相位跃变。四、驻波的能量驻波的能量在相邻的波腹和波节间来回转移，动能主要集中在波腹（这时所有质元都不形变，没有势能），势能主要集中在波节（由于这时所有质元都不运动，没有动能），但无长距离的能量传播。ABC波节波腹位移

4、最大时平衡位置时五、驻波与行波的不同点1）驻波有波幅，行波无波幅。行波也有波峰位置，但行波的波峰不断向前移动，不像驻波波幅固定在一些位置上，因此行波无波幅。2）驻波有波节，行波无波节。驻波中有些质点不发生振动，任何时刻他都静止在自己的平衡位置，这些点称为驻波的波节。行波也有y=0的位置，但行波中y=0的位置不断向前移动，不像驻波固定在一些位置上，因此行波无波节。3）驻波中各质点作同步振动，行波中各质点作波浪式的振动。驻波中各质点同时达到各自的最大位移，同时经过各自的平衡位置，因此我们称驻波各质点作同步振动。4）驻波能量与

5、行波能量的差异在行波传播的介质中，任一体积元的动能、势能、总机械能均随作周期性变化，且变化是同相位的。体积元在平衡位置时，动能、势能和总机械能均最大。体积元的位移最大时，三者均为零。在行波中，任一体积元都在不断地接收和放出能量，即不断地传播能量。任一体积元的机械能不守恒，波动是能量传递的一种方式。驻波的能量在相邻的波腹和波节间来回转移，动能主要集中在波腹（这时所有质元都不形变，没有势能），势能主要集中在波节（由于这时所有质元都不运动，没有动能），但无长距离的能量传播。