文档介绍：大学物理实验电动音叉产生的弦振动的研究主讲人:徐强单位:西安电子科技大学物理实验中心机械波:机械振动在弹性介质中的传播过程电磁波:交变电磁场在空间的传播过程波动的种类物质波:微观粒子的运动,其本身具有的波粒二象性波动的共同特征具有一定的传播速度,且都伴有能量的传播。能产生反射、折射、干涉和衍射等现象。机械波产生的条件波源—被传播的机械振动。弹性介质—,因弹性力作用,带动邻近的质点也以同样的频率振动。如此将振动传播出去。故机械振动只能在弹性介质中传播。实验理论原理横波:质点的振动方向和波动的传播方向垂直。横波和纵波特征:波峰和波谷特征:稀疏和稠密纵波:质点的振动方向和波动的传播方向相平行。在机械波中,横波只能在固体中出现。纵波可在气体、液体和固体中出现。空气中的声波是纵波。液体表面的波动情况较复杂,不是单纯的纵波或横波。球面波平面波波线、波面和波阵面从波源沿各传播方向所画的带箭头的线,称为波线,用以表示波的传播路径和传播方向。最前面的那个波面称为波阵面(波前)。波在传播过程中,所有振动相位相同的点连成的面,称为波面。波线波面波阵面波线波面波阵面波在传播过程中波面有无穷多个。在各向同性介质中波线和波面垂直。描述波动的物理量周期T—波形移过一个波长所需的时间。波长l—振动状态完全相同的相邻两质点之间的距离。频率n—周期的倒数。波速u—单位时间内振动状态(振动相位)的传播速度,又称相速。机械波速取决于弹性介质的物理性质。驻波的形成:两列振幅相同的相干波沿相反方向传播时叠加而成的波称为驻波。驻波是波的一种干涉现象。驻波驻波的波形特点:,也没有能量的传播,参与波动的各个质点处于稳定的振动状态。,但却保持不变,有些点振幅始终最大,有些点振幅始终为零。任何一个物体在某个特定值附近作往复变化,都称为振动。振动是产生波动的根源,波动是振动的传播。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,在一定条件下可形成驻波。本实验验证了弦线上横波的传播规律:横波的波长与弦线中的张力的平方根成正比,而与其线密度(单位长度的质量)的平方根成反比。如图,细而轻的弦线一端以小螺钉固定于电振音叉,另一端经支撑点、由砝码绕过定滑轮挂住,弦线张力即是砝码重力。音叉可在电磁线圈与吸合振子关联驱动下以固有频率f振动并带动弦线一端作受迫振动。由振动引起的波沿弦线向右传播,称为入射波。同时波在支点被反射并沿弦线向左传播,称为反射波。这样,一列持续的入射波与其反射波在同一弦线上沿相反方向传播,将会相互干涉。当支点移动到适当位置时,弦线上就形成驻波。