驻波复习可编辑.pptVIP

【实验目的】1、确定弦线振动时驻波波长与张力的关系2、确定弦线振动时驻波波长与振动频率的关系

【实验原理】当在同一直线上沿相反方向传播的两个振幅相同的相干波叠加时，在一定条件下可形成驻波。波腹波节振源本实验观察时应俯视观察驻波。

调出驻波的要求1、弦线出现振幅较大且稳定的驻波。2、驻波的个数n要尽量大些（n=2）。3、支架⑤不要靠近滑轮⑦的位置。

弦长为L，振动产生驻波的条件为：在弦线上传播的横波满足下列规律：波腹波节振源f为频率，为弦的线密度（单位长度的质量kg/m），T为弦的张力公式要记

上式两边取对数改变T或f，作lgλ-lgf或lgλ–lgT曲线，可验证弦线上横波的传播规律控制法

存在问题1、振动的幅度不要调的过大，避开共振点。2、砝码盘算作拉力的一部分，要测量并记录。2、线密度的单位是kg/m。3、作图的图像起点，不必从0开始4、求斜率注意是取图像上两个相隔较远的点，而非实验数据表格点5、lgT、lgf和lgλ的有效位数：6、没给出验证结论。应：由图求出斜率，与理论值比较（算百分偏差）

参考方法：1、根据公式的变形式来计算弦线密度。2、截距法：根据由直线方程的截距计算弦线密度。

思考题（1）测量时，应如何操作才能减少误差？答：测几个半波长的总长，L要大，振动的波腹最大，波节最小且稳定。（2）为何波源的簧片振动频率尽可能避开振动源的机械共振频率？答：因共振时，振动剧烈，难以调节出稳定的驻波。其次，共振会损坏仪器。（但若将振动幅度调小，也可调出稳定的驻波。）

（3）弦线的粗细和弹性对实验各有什么影响，应如何选择？弦线的粗细影响线密度的大小，由可知，同种材料的线越粗，线密度越大，则λ越小；线越细，λ越大。弦线的弹性影响振动的振幅，弹性越好，振幅越大。但在实验中，过粗的弦线令过小，难以测量，误差大；过细令过大，容易超出仪器的测量长度。弹性好振幅过大，弦线容易断损坏仪器；弹性差振幅过小，不易观察波形。根据实验仪器的性能，本实验应选择弹性较好，粗细适中的弦线。

*（4）因振簧片作水平方向的振动，理论上测面平视应观察不到波形。你在实验中平视能观察到吗？什么情况下能观察到。为什么？答：有时能观察到。在砝码较重或有晃动时，能观察到。由于砝码随着振动，使在铅直方向叠加一波，也产生驻波。

(5)何操作才能使lgλ-lgT直线图上的数据点分布比较均匀？答：(定性)因T等间距取值时，则lgT越大，点的分布越密——由此可知，随着T的增加，T的取值间隔加大，可使lgλ-lgT直线图上的数据点分布比较均匀。（定量）由数学公式可反推出：质量T应是成正比增加，可图上的数据点均匀分布。即：lgTn－lgTn－1＝CTn=C’Tn-1(C，C’为常数)

横波在弦线上传播的实验中，驻波是由入射波与反射波迭加而成，弦线上不振动的点称为波节，振动最大的点称为波腹；两个相邻的波节之间的长度是波长1/2倍概念要掌握