大学物理实验讲义弦振动与驻波研究

合集下载

弦振动和驻波实验

弦振动和驻波实验

2.弦线上的驻波
当由音叉振动产生的波动传至弦线与滑轮S的接触点B时, 产生了反射,形成了反射波,于是弦线上同时有前进波和反射 波,这两列波是满足相干条件的相干波,在波的重叠区将会发 生波的干涉现象,即形成驻波。此时弦线分段振动,弦线上有 些点振动的幅度最大,称为波幅(如图1所示)。有些点振动 的幅度为零,称为波节。相邻两个波节(或波幅)之间的距离 为半个驻波波长。可以证明,当弦线长度为半波长的整数倍时 即
如图所示,将弦线的一端固定在电音叉上,另一端跨 过滑轮S挂上砝码,使弦线具有一定的张力。当音叉振动时,
。 弦线也随之振动,形成了沿弦线传播的行波(横波),其弦振
动频率与音叉频率相同。由波动学知道,波的传播速度V与 频率之间的关系为:
υ=
V
λ
(1)
若知道了波长和横波传播速度,就能求得频率 υ 。
图1 弦振动实验装置
l = n
λ
2
(2)
时,弦线上形成的驻波振幅最大也最定。
3.测量公式
沿弦线传播的横波的传播速度为 V =
T
ρ
m 其中T=Mg,为弦线所受张力 , ρ = 为弦线的线密度, L
m为弦线的质量,L为弦线的长度
将V,λ ,T,ρ 的表达式代入(1)式可得
n MgL υ = 2l m
测出上式右边各量,就可求出音叉振动频率
数据处理
1.将驻波测量值及弦线长度、质量代入(3)式,求出音叉频 率的测量值。取一组较为准确的测量值与音叉的标准频率 进行比较,求出相对误差。 2.根据公式(3)来分析音叉频率的不确定度,选取一组数据 进行不确定度的计算。 3
.正确表达测量结果。
弦振动实验
胡翠英
广东省物理实验教学示范中心 暨南大学理工学院物理系

弦振动与驻波实验报告

弦振动与驻波实验报告

弦振动与驻波实验报告弦振动与驻波实验报告引言:弦振动与驻波是物理学中重要的研究领域,对于理解波动现象和振动特性有着重要的作用。

本次实验旨在通过实验观测和数据分析,探究弦振动和驻波的基本特性,并验证实验结果与理论预期的一致性。

实验装置:实验装置主要由一根细长的弦、固定装置和振动源组成。

弦通过固定装置固定在两端,振动源通过机械手柄产生横向振动,使弦发生振动。

实验过程:1. 调整弦的张力:首先,我们根据实验要求调整弦的张力,使其保持稳定。

通过调节固定装置上的螺钉,可以改变弦的张力,从而影响弦的振动频率和振幅。

2. 观察弦的振动模式:接下来,我们将振动源固定在弦的一个端点,并通过机械手柄产生横向振动。

我们观察到弦在振动过程中形成了不同的振动模式。

当振动源产生的频率与弦的固有频率相等时,弦会形成稳定的驻波。

3. 测量驻波的节点和腹点:我们使用尺子测量弦上的驻波节点和腹点的位置。

节点是弦上振动幅度为零的点,而腹点则是振动幅度最大的点。

通过测量节点和腹点的位置,我们可以计算出弦的波长和振动频率。

4. 计算波长和频率:根据实验测量的数据,我们可以利用以下公式计算弦的波长和频率:波长 = 2 * 节点间距离频率 = 振动源产生的频率实验结果与分析:通过实验观测和数据分析,我们得到了一系列关于弦振动和驻波的结果。

首先,我们发现当振动源产生的频率等于弦的固有频率时,弦会形成稳定的驻波。

这是因为当振动源频率与弦的固有频率一致时,反射波和入射波在弦上形成了干涉,导致驻波的形成。

其次,我们发现驻波的节点和腹点位置与振动源产生的频率有关。

当频率增加时,节点和腹点的位置会发生变化,波长也会相应改变。

这是因为频率的增加导致波长的缩短,从而节点和腹点的位置也会随之改变。

最后,通过计算弦的波长和频率,我们发现实验结果与理论预期相符。

这进一步验证了弦振动和驻波的基本原理和公式的准确性。

结论:通过本次实验,我们深入了解了弦振动和驻波的基本特性,并通过实验结果验证了相关理论。

弦振动与驻波实验报告

弦振动与驻波实验报告

弦振动与驻波实验报告弦振动与驻波实验报告引言弦振动是物理学中一个经典的实验课题,通过实验可以观察到弦线在不同条件下的振动模式。

本实验旨在通过对弦线振动的研究,探索驻波现象的产生及其特性。

实验目的1. 理解弦振动的基本原理;2. 掌握测量弦线振动频率的方法;3. 观察驻波现象的形成和特性。

实验器材1. 弦线:长度约为2-3米,材质均匀、柔软的弦线;2. 弦线固定装置:用于固定弦线的两端,保持稳定;3. 驱动装置:用于产生弦线的振动;4. 频率计:用于测量弦线的振动频率;5. 各类测量仪器:尺子、计时器等。

实验步骤1. 将弦线固定在实验装置的两端,保持稳定;2. 调整驱动装置,使其产生合适的振动频率;3. 使用频率计测量弦线的振动频率;4. 观察弦线的振动模式,并记录下来;5. 调整驱动装置的频率,观察驻波现象的形成和特性;6. 测量不同驻波节点位置之间的距离,并计算波长。

实验结果与分析通过实验观察,我们可以看到弦线在不同频率下的振动模式。

当驱动频率与弦线固有频率相同时,弦线上形成了驻波现象。

驻波是指波动传播过程中,波峰和波谷相互叠加形成的现象。

在弦线上形成的驻波由一系列波节和波腹组成,波节为振动幅度最小的位置,波腹为振动幅度最大的位置。

在实验中,我们可以通过调整驱动频率,观察驻波现象的形成和特性。

当驱动频率与弦线固有频率相同时,弦线上形成了一个完整的驻波模式。

当驱动频率与弦线固有频率不匹配时,弦线上不会形成驻波,而是呈现出不规则的振动模式。

通过测量不同驻波节点位置之间的距离,我们可以计算出弦线的波长。

波长是指波动中一个完整波动周期所占据的距离。

根据波动理论,波长与频率之间存在着简单的关系,即波速等于波长乘以频率。

因此,通过测量波长和频率,我们可以计算出波速。

实验结论通过本次实验,我们深入了解了弦振动和驻波现象。

弦振动是一种常见的物理现象,通过调整驱动频率可以观察到不同的振动模式。

驻波现象是波动传播中的一个重要现象,通过波节和波腹的叠加形成。

弦振动和驻波实验

弦振动和驻波实验

弦振动和驻波实验【实验目的】1、观察固定均匀弦振动传播时形成的驻波波形;2、测量均匀弦线上横波的传播速度及均匀弦线的线密度。

【实验器材】XZDY-B 型固定均匀弦振动仪、磁铁、钩码、滑轮、电子天平等。

【实验原理】驻波是一种波的叠加现象,它广泛存在于各种振动现象中。

本实验通过通有交流电的铜导线在磁场中的振动,观察弦振动驻波的形成,验证横波的波长与弦线中的张力平方根成正比,与线密度的平方根成反比,并利用弦线上产生的驻波,测出驻波的波长。

横波沿弦线传播时,在维持弦线张力不变的情况下,横波的传播速度v 与张力T 及弦线的线密度ρ(即单位长度的质量)之间的关系为:Tv ρ=(1)。

设弦线的振动频率为f ,横波在弦线上传播的波长为λ,则根据v f λ=,有1Tfλρ=(2)。

根据式(2)可知,若弦线的振动频率f 和线密度ρ一定,则波长λ与张力T 的平方根成正比。

如图所示,弦线的一端通过劈尖A ,另一端跨过劈尖B 后通过滑轮挂钩码,当铜导线振动时,振动频率为交流电的频率。

随着振动产生向右传播的横波,此波由A 点传到B 点时发生反射。

由于前进波和反射波的振幅相同、频率相同、振动方向相同,但传播方向相反,所以可互相干涉形成驻波。

在驻波中,弦上各点的振幅出现周期性的变化,有些点振幅最大,称为波腹;有些点振幅为零,称为波节。

两相邻波腹(或波节)之间的距离等于形成驻波的相干波波长的一半。

当弦的长度L (A 、B 两劈尖之间的距离)恰为半波长(2λ)的整数倍时产生共振。

此时驻波的振幅最大且稳定,因此均匀弦振动产生驻波的条件为:(1,2,3......)2L nn λ== (3),式中n 为半波数。

可见,由驻波的半波长的波段数n 和弦长L ,即可求出波长λ,则2(1,2,3......)L n n λ==(4)。

由公式(2)和(4)可得弦线的线密度2224Tn L f ρ=(5)。

【实验内容】1、打开电源,启动弦振动仪,观察均匀弦振动传播时形成的驻波波形。

大学物理《弦振动》实验报告

大学物理《弦振动》实验报告

大学物理《弦振动》实验报告大学物理《弦振动》实验报告(报告内容:目的、仪器装置、简单原理、数据记录及结果分析等)一.实验目的1.观察弦上形成的驻波2.学习用双踪示波器观察弦振动的波形3.验证弦振动的共振频率与弦长、张力、线密度及波腹数的关系二.实验仪器XY弦音计、双踪示波器、水平尺三实验原理当弦上某一小段受到外力拨动时便向横向移动,这时弦上的张力将使这小段恢复到平衡位置,但是弦上每一小段由于都具有惯性,所以到达平衡位置时并不立即停止运动,而是继续向相反方向运动,然后由于弦的张力和惯性使这一小段又向原来的方向移动,这样循环下去,此小段便作横向振动,这振动又以一定的速度沿整条弦传播而形成横波。

理论和实验证明,波在弦上传播的速度可由下式表示:=ρ1------------------------------------------------------- ①另外一方面,波的传播速度v和波长λ及频率γ之间的关系是:v=λγ-------------------------------------------------------- ②将②代入①中得γ=λ1-------------------------------------------------------③ ρ1又有L=n*λ/2 或λ=2*L/n代入③得γn=2L------------------------------------------------------ ④ ρ1四实验内容和步骤1.研究γ和n的关系①选择5根弦中的一根并将其有黄铜定位柱的一端置于张力杠杆的槽内,另一端固定在张力杠杆水平调节旋钮的螺钉上。

②设置两个弦码间的距离为60.00cm,置驱动线圈距离一个弦码大约5.00cm的位置上,将接受线圈放在两弦码中间。

将弦音计信号发生器和驱动线圈及示波器相连接,将接受线圈和示波器相连接。

③将1kg砝码悬挂于张力杠杆第一个槽内,调节张力杠杆水平调节旋钮是张力杠杆水平(张力杠杆水平是根据悬挂物的质量精确确定,弦的张力的必要条件,如果在张力杠杆的第一个槽内挂质量为m的砝码,则弦的张力T=mg,这里g是重力加速度;若砝码挂在第二个槽,则T=2mg;若砝码挂在第三个槽,则T=3mg…….)④置示波器各个开关及旋钮于适当位置,由信号发生器的信号出发示波器,在示波器上同时显示接收器接受的'信号及驱动信号两个波形,缓慢的增加驱动频率,边听弦音计的声音边观察示波器上探测信号幅度的增大,当接近共振时信号波形振幅突然增大,达到共振时示波器现实的波形是清晰稳定的振幅最大的正弦波,这时应看到弦的震动并听到弦振动引发的声音最大,若看不到弦的振动或者听不到声音,可以稍增大驱动的振幅(调节“输出调节”按钮)或改变接受线圈的位置再试,若波形失真,可稍减少驱动信号的振幅,测定记录n=1时的共振频率,继续增大驱动信号频率,测定并记录n=2,3,4,5时的共振频率,做γn图线,导出γ和n的关系。

大学物理实验讲义-弦振动与驻波研究

大学物理实验讲义-弦振动与驻波研究

大学物理实验讲义-弦振动与驻波研究弦振动与驻波研究【实验目的】1.观察在弦上形成的驻波;2.确定弦线振动时驻波波长与张力的关系; 3.学习对数作图和最小二乘法进行数据处理。

【实验原理】在一根拉紧的弦线上,其中张力为T ,线密度为μ,则沿弦线传播的横波应满足下述运动方程:2222x yT t y ∂∂=∂∂μ(1)式中x 为波在传播方向(与弦线平行)的位置坐标,y 为振动位移。

将(1)式与典型的波动方程22222x y V t y ∂∂=∂∂相比较,即可得到波的传播速度: μTV =若波源的振动频率为f ,横波波长为λ,由于波速λf V =,故波长与张力及线密度之间的关系为:μλTf1=(2)为了用实验证明公式(2)成立,将该式两边取对数,得:11lg lg lg lg 22T f λμ=-- (3)固定频率f 及线密度μ,而改变张力T ,并测出各相应波长λ,作lg λ-lg T 图,若得一直线,计算其斜率值(如为21),则证明了λ∝21T的关系成立。

弦线上的波长可利用驻波原理测量。

当两个振幅和频率相同的相干波在同一直线上相向传播时,其所叠加而成的波称为驻波,一维驻波是波干涉中的一种特殊情形。

在弦线上出现许多静止点,称为驻波的波节。

相邻两波节间的距离为半个波长。

【实验仪器】1、可调频率数显机械振动源;2、振动簧片;3、弦线(铜丝);4、可动刀片支架;5、可动刀口支架;6、标尺;7、固定滑轮;8、砝码与砝码盘;9、变压器;10、实验平台;11、实验桌9123456781011图1 实验装置示意图图2 可调频率数显机械振动源面板图 (1、电源开关 2、频率调节 3、复位键 4、幅度调节 5、频率指示)实验装置如图1所示,金属弦线的一端系在能作水平方向振动的可调频率数显机械振动弦线上驻波实验仪电 源ON复位 幅度 调节上海复旦天欣科教仪器有限公司频率调节H Z1 2 3 45FD-SWE-II源的振簧片上,频率变化范围从0-200Hz 连续可调,频率最小变化量为0.01Hz ,弦线一端通过定滑轮⑦悬挂一砝码盘⑧;在振动装置(振动簧片)的附近有可动刀片支架④,在实验装置上还有一个可沿弦线方向左右移动并撑住弦线的可动刀口⑤。

物理实验:弦振动的研究

物理实验:弦振动的研究

实验四弦振动的研究两列振幅相等的相干波,在同一直线上沿相反方向传播时,叠加形成驻波。

驻波是波的干涉现象中的一种重要现象,它在声学、光学、无线电工程和检测技术等方面都有广泛的应用,利用驻波现象可以测量波长、波速和频率。

一、实验目的1.了解固定均匀弦振动的传播规律,加深振动与波和干涉的概念。

2.了解固定均匀弦振动传播形成驻波的波形,加深对干涉的特殊形式——驻波的认识。

3.了解固定均匀弦振动固有频率的因素,测量均匀弦线上横波的传播速度及其线密度。

4.了解声音与频率之间的关系。

二、仪器与用具ZCXS-A型吉他型弦音实验仪(如图1所示)、米尺。

图 1 实验装置示意图1、接线柱插孔2、频率显示3、钢质弦线4、张力调节旋钮5、弦线导轮6、电源开关7、连续、断续波选择开关8、频段选择开关 9、频率微调旋钮 10、幅度调节旋钮 11、砝码盘实验装置如图1所示。

吉他上有四支钢质弦线,中间两支是用来测定弦线线密度,旁边两支用来测定弦线张力。

实验时,弦线3与音频信号源接通。

这样,通有正弦交变电流的弦线在磁场中就受到周期性的安培力的激励。

根据需要,可以调节频率选择开关和频率微调旋钮,从显示器上读出频率,通过调节幅度调节旋钮来改变正弦波发射强度。

移动劈尖的位置,可以改变弦线长度,并可适当移动磁钢的位置,使弦振动调整到最佳状态。

根据实验要求:挂有砝码的弦线可用来间接测定弦线线密度或横波在弦线上的传播速度;利用安装在张力调节旋钮上的弦线,可测定弦线的张力。

三、实验原理如图1所示,实验时,将弦线3(钢丝)绕过弦线导轮5与砝码盘11连接,并通过接线柱4接通正弦信号源。

在磁场中,通有电流的金属弦线会受到磁场力(称为安培力)的作用,若弦线上接通正弦交变电流时,则它在磁场中所受的与磁场方向和电流方向均为垂直的安培力,也随之发生正弦变化,移动劈尖改变弦长,当弦长是半波长的整倍数时,弦线上便会形成驻波。

移动磁钢的位置,将弦线振动调整到最佳状态,使弦线形成明显的驻波。

大学物理《弦振动》实验报告

大学物理《弦振动》实验报告

大学物理《弦振动》实验报告(报告内容:目的、仪器装置、简单原理、数据记录及结果分析等)一.实验目的1.观察弦上形成的驻波2.学习用双踪示波器观察弦振动的波形3.验证弦振动的共振频率与弦长、张力、线密度及波腹数的关系二.实验仪器XY弦音计、双踪示波器、水平尺三实验原理当弦上某一小段受到外力拨动时便向横向移动,这时弦上的张力将使这小段恢复到平衡位置,但是弦上每一小段由于都具有惯性,所以到达平衡位置时并不立即停止运动,而是继续向相反方向运动,然后由于弦的张力和惯性使这一小段又向原来的方向移动,这样循环下去,此小段便作横向振动,这振动又以一定的速度沿整条弦传播而形成横波。

理论和实验证明,波在弦上传播的速度可由下式表示:=ρ1------------------------------------------------------- ①另外一方面,波的传播速度v和波长λ及频率γ之间的关系是:v=λγ-------------------------------------------------------- ②将②代入①中得γ=λ1-------------------------------------------------------③ρ1又有L=n*λ/2 或λ=2*L/n代入③得γn=2L------------------------------------------------------ ④ρ1四实验内容和步骤1.研究γ和n的关系①选择5根弦中的一根并将其有黄铜定位柱的一端置于张力杠杆的槽内,另一端固定在张力杠杆水平调节旋钮的螺钉上。

②设置两个弦码间的距离为60.00cm,置驱动线圈距离一个弦码大约5.00cm的位置上,将接受线圈放在两弦码中间。

将弦音计信号发生器和驱动线圈及示波器相连接,将接受线圈和示波器相连接。

③将1kg砝码悬挂于张力杠杆第一个槽内,调节张力杠杆水平调节旋钮是张力杠杆水平(张力杠杆水平是根据悬挂物的质量精确确定,弦的张力的必要条件,如果在张力杠杆的第一个槽内挂质量为m的砝码,则弦的张力T=mg,这里g 是重力加速度;若砝码挂在第二个槽,则T=2mg;若砝码挂在第三个槽,则T=3mg…….)④置示波器各个开关及旋钮于适当位置,由信号发生器的信号出发示波器,在示波器上同时显示接收器接受的信号及驱动信号两个波形,缓慢的增加驱动频率,边听弦音计的声音边观察示波器上探测信号幅度的增大,当接近共振时信号波形振幅突然增大,达到共振时示波器现实的波形是清晰稳定的振幅最大的正弦波,这时应看到弦的震动并听到弦振动引发的声音最大,若看不到弦的振动或者听不到声音,可以稍增大驱动的振幅(调节“输出调节”按钮)或改变接受线圈的位置再试,若波形失真,可稍减少驱动信号的振幅,测定记录n=1时的共振频率,继续增大驱动信号频率,测定并记录n=2,3,4,5时的共振频率,做γn图线,导出γ和n的关系。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
lgT
L/m
n
λ/m
lgλ
175.00×10-3
150.00×10-3
125.00×1下面取如下数据作为例子,给出理论值。波源振动频率 =(100)Hz, 为砝码盘和悬线的质量,L为产生驻波的弦线长度, 为在L长度内半波的波数(n不能太小),实验结果如表1所示。附:重力加速度 ; =(38.50*10-3+h )kg=0.03880kg,其中h=21.00*10-2m为悬线长度、 是铜线的线密度。
【实验步骤】
1.组装好实验装置。将变压器(黑色壳)输入插头与220V交流电源接通。打开数显振动源面板上的电源开关①,并能频率调节键,设定一个波源振动的频率(一般取为100Hz,若振动振幅太小,可将频率取小些,比如90Hz)。
2.在砝码盘上添加不同质量的砝码,以改变同一弦上的张力T(见数据记录表)。每改变一次张力(即增加一次砝码),均要左右移动可动刀口⑤的位置,使弦线出现振幅较大而稳定的驻波,并把可动刀片支架④移至第二个节点。用实验平台⑩上的标尺⑥测量每种情况下支架④和⑤之间的距离 值,数出L范围内的半波数,根据式(4)算出波长 ,并记录对应砝码质量。
【数据记录与处理】
1.列表记录实验数据
波源振动频率 =()Hz, 为砝码盘和悬线的质量,L为产生驻波的弦线长度, 为在L长度内半波的波数(n不能太小),实验结果如表1所示。附:重力加速度 ; =(+h )kg,其中h为悬线长度、 是铜线的线密度。
表1给定频率的实验数据表
m/kg
(m+m0)/kg
T/N
表2给定频率 =100Hz, =0.03880kg的理论数据表(此表不要写进实验报告册)
m/kg
(m+m0)/kg
T/N
λ/m
25.00×10-3
63.80×10-3
0.6249
0.1974
50.00×10-3
88.80×10-3
0.8697
0.2329
75.00×10-3
113.80×10-3
1.115
【实验原理】
在一根拉紧的弦线上,其中张力为 ,线密度为 ,则沿弦线传播的横波应满足下述运动方程:
(1)
式中x为波在传播方向(与弦线平行)的位置坐标, 为振动位移。将(1)式与典型的波动方程
相比较,即可得到波的传播速度:
若波源的振动频率为 ,横波波长为 ,由于波速 ,故波长与张力及线密度之间的关系为:
实验装置如图1所示,金属弦线的一端系在能作水平方向振动的可调频率数显机械振动源的振簧片上,频率变化范围从0-200Hz连续可调,频率最小变化量为0.01Hz,弦线一端通过定滑轮⑦悬挂一砝码盘⑧;在振动装置(振动簧片)的附近有可动刀片支架④,在实验装置上还有一个可沿弦线方向左右移动并撑住弦线的可动刀口⑤。滑轮⑦固定在实验平台⑩上,其产生的摩擦力很小,可以忽略不计。若弦线下端所悬挂的物体的质量为 (包含砝码和砝码盘及悬线的质量),张力 。当波源振动时,即在弦线上形成向右传播的横波;当波传播到可动刀口与弦线相交点时,由于弦线在该点受到刀口两壁阻挡而不能振动,波在切点被反射形成了向左传播的反射波。这种传播方向相反的两列波叠加即形成驻波。当振动端簧片与弦线固定点至可动刀口⑤与弦线交点的长度 等于半波长的整数倍时,即可得到振幅较大而稳定的驻波,振动簧片与弦线固定点为近似波节,弦线与可动刀口相交点为波节。它们的间距为 ,则
【实验仪器】
1、可调频率数显机械振动源;2、振动簧片;3、弦线(铜丝);4、可动刀片支架;5、可动刀口支架;6、标尺;7、固定滑轮;8、砝码与砝码盘;9、变压器;10、实验平台;11、实验桌
图1实验装置示意图
图2可调频率数显机械振动源面板图
(1、电源开关2、频率调节3、复位键4、幅度调节5、频率指示)
大学物理实验讲义-弦振动与驻波研究
————————————————————————————————作者:
————————————————————————————————日期:

弦振动与驻波研究
【实验目的】
1.观察在弦上形成的驻波;
2.确定弦线振动时驻波波长与张力的关系;
3.学习对数作图和最小二乘法进行数据处理。
(2)写出实验总结(包括自己对实验的看法或者体会,数据的准确性以及是否达到实验目的)。
【注意事项】
1、须在弦线上出现振幅较大而稳定的驻波时,再测量驻波波长。
2、张力包括砝码与砝码盘的质量,砝码盘的质量用天平称量。
3、当实验时,发现波源发生机械共振时,应减小振幅或改变波源频率,便于调节出振幅大且稳定的驻波。
(2)
为了用实验证明公式(2)成立,将该式两边取对数,得:
(3)
固定频率 及线密度 ,而改变张力 ,并测出各相应波长 ,作lg -lg 图,若得一直线,计算其斜率值(如为 ),则证明了 ∝ 的关系成立。
弦线上的波长可利用驻波原理测量。当两个振幅和频率相同的相干波在同一直线上相向传播时,其所叠加而成的波称为驻波,一维驻波是波干涉中的一种特殊情形。在弦线上出现许多静止点,称为驻波的波节。相邻两波节间的距离为半个波长。
0.2637
100.00×10-3
138.80×10-3
1.359
0.2911
125.00×10-3
163.80×10-3
1.604
0.3162
理论上,不同条件下的波长差应该满足如下规律:
大家可以根据上述理论结果来粗略地判断实验结果的准确性。
2.数据处理
(1)利用最小二乘法拟合出log —logT的线性回归方程(最小二乘法见附录部分),要求用计算机打印出拟合曲线图并在图上给出拟合公式和相关系数(令 , )。
(4)
其中 为任意正整数。利用式(4),即可测量弦上横波波长。由于簧片与弦线固定点在振动不易测准,实验也可将最靠近振动端的波节作为 的起始点,并用可动刀口④指示读数,求出该点离弦线与可动刀口⑤相交点距离 。
实验时,将变压器(黑色壳)输入插头与220V交流电源接通,输出端(五芯航空线)与主机上的航空座相连接。打开数显振动源面板上的电源开关①(振动源面板如图2所示)。面板上数码管⑤显示振动源振动频率×××.××Hz。根据需要按频率调节②中(增加频率)或▼(减小频率)键,改变振动源的振动频率,调节面板上幅度调节旋钮④,使振动源有振动输出;当不需要振动源振动时,可按面板上复位键③复位,数码管显示全部清零。
相关文档
最新文档