文档介绍：精品文档
精品文档
1
精品文档
.
实验目的：
1、观察弦振动及驻波的形成；
3、在振动源频率不变时，用实验确定驻波波长与张力的关系；
4、在弦线张力不变时，用实验确定驻波波长与振动频率的关系；
4、定量测定某一恒定波源的振动频率；
5、学习对数作图法。
实验仪器：
弦线上驻波实验仪（FD-FEW-II型）包括：可调频率的数显机械振动源、平台、固定滑轮、可动刀口、可动卡口、米尺、弦线、砝码等；分析天平，米尺。
实验原理：
如果有两列波满足：振幅相等、振动方向相同、频率相同、有固定相位差的条件，当它们相
向传播时，两列波便产生干涉。一些相隔半波长的点，
振动减弱最大，振幅为零，称为波节。
两相邻波节的中间一点振幅最大，
称为波腹。其它各点的振幅各不相同，但振动步调却完全
一致，所以波动就显得没有传播，这种波叫做驻波。驻波相邻波节间的距离等于波长
λ的
一半。
如果把弦线一端固定在振动簧片上，
并将弦线张紧，簧片振动时带动弦线由左向右振动，
形
成沿弦线传播的横波。
若此波前进过程中遇到阻碍，便会反射回来，当弦线两固定端间距为
半波长整数倍时，反射波与前进波便形成稳定的驻波。波长
λ、频率f和波速V满足关系：
V=fλ
(1)
又因在张紧的弦线上，波的传播速度
V与弦线张力T及弦的线密度μ有如下关系：
(2)
比较(1)、(2)式得：
(3)
为了用实验证明公式
(3)成立，将该式两边取自然对数，得：
(4)
精品文档
精品文档
2
精品文档
若固定频率f及线密度μ，而改变张力T，并测出各相应波长
λ，作lnT-lnλ图，若直
线的斜率值近似为
，则证明了
的关系成立。同理，固定线密度
μ及张力T，改变振动频
率f，测出各相应波长
λ，作lnf-lnλ图，如得一斜率为
的直线就验证了。
将公式(3)变形，可得：
(5)
实验中测出λ、T、μ的值，利用公式（
5）可以定量计算出
f
的值。
实验时，测得多个
(n个)半波长的距离
l，可求得波长λ为：
(6)
为砝码盘和盘上所挂砝码的总重量；用米尺测出弦线的长度
L，用分析天平测其质量，求出
弦的线密度（单位长度的质量）：
(7)
实验内容：
1、验证横波的波长
λ与弦线中的张力
T的关系（f不变）
固定波源振动的频率，
在砝码盘上添加不同质量的砝码，
以改变同一弦上的张力。每改变一
次张力(即增加一次砝码)，均要左右移动可动卡口支架⑤
的位置，使弦线出现振幅较大而
稳定的驻波。将可动刀口支架④移到某一稳定波节点处，
用实验平台上的标尺测出④、
⑤之
间的距离l，数出对应的半波数
n，由式(6)算出波长
λ。张力T改变6次，每一T下测2
次λ，求平均值。作
lnλ-lnT图，由图求其斜率。