普通物理學(xué)機械波駐波

普通物理學(xué)機械波駐波第一頁，共十一頁，編輯于2023年，星期六駐波的特點（1）從弦線的固定端開始被分成幾段，每段兩端點固定不動，而每段中的各質(zhì)點則作振幅不同，相位相同的獨立振動，中間的點振幅最大，越靠近兩端振幅越小。（2）相鄰兩段的振動方向相反，弦上各點只有段與段之間的相位突變。（3）駐波中始終靜止不動的那些點叫波節(jié)，振幅最大的各點稱為波幅，無論是波節(jié)還是波幅都固定在一些位置上，不隨時間變化。（4）駐波中駐波中各質(zhì)點同時達到各自的最大位移，同時經(jīng)過各自的平衡位置，因此我們稱駐波各質(zhì)點作同步振動。（5）沒有振動狀態(tài)或相位的逐點傳播，即沒有“跑動”的波形，也沒有能量的傳播。第二頁，共十一頁，編輯于2023年，星期六駐波的形成第三頁，共十一頁，編輯于2023年，星期六駐波的振幅與位置有關(guān)二、駐波方程正向負向各質(zhì)點都在作同頻率的簡諧運動第四頁，共十一頁，編輯于2023年，星期六駐波方程討論10相鄰波腹（節(jié)）間距

相鄰波腹和波節(jié)間距

1）振幅

隨x

而異，與時間無關(guān)。波腹波節(jié)第五頁，共十一頁，編輯于2023年，星期六

2）相鄰兩波節(jié)之間質(zhì)點振動同相位，任一波節(jié)兩側(cè)振動相位相反，在波節(jié)處產(chǎn)生

的相位躍變。（與行波不同，無相位的傳播）。為波節(jié)例第六頁，共十一頁，編輯于2023年，星期六三、相位躍變（半波損失）

當(dāng)波從波疏介質(zhì)垂直入射到波密介質(zhì)，被反射到波疏介質(zhì)時形成波節(jié)。入射波與反射波在此處的相位時時相反,即反射波在分界處產(chǎn)生的相位躍變，相當(dāng)于出現(xiàn)了半個波長的波程差，稱半波損失。波密介質(zhì)較大波疏介質(zhì)較小第七頁，共十一頁，編輯于2023年，星期六

當(dāng)波從波密介質(zhì)垂直入射到波疏介質(zhì)，被反射到波密介質(zhì)時形成波腹。入射波與反射波在此處的相位時時相同，即反射波在分界處不產(chǎn)生相位躍變。第八頁，共十一頁，編輯于2023年，星期六四、駐波的能量駐波的能量在相鄰的波腹和波節(jié)間來回轉(zhuǎn)移，動能主要集中在波腹（這時所有質(zhì)元都不形變，沒有勢能），勢能主要集中在波節(jié)（由于這時所有質(zhì)元都不運動，沒有動能），但無長距離的能量傳播。ABC波節(jié)波腹位移最大時平衡位置時第九頁，共十一頁，編輯于2023年，星期六五、駐波與行波的不同點1）駐波有波幅，行波無波幅。行波也有波峰位置，但行波的波峰不斷向前移動，不像駐波波幅固定在一些位置上，因此行波無波幅。2）駐波有波節(jié)，行波無波節(jié)。駐波中有些質(zhì)點不發(fā)生振動，任何時刻他都靜止在自己的平衡位置，這些點稱為駐波的波節(jié)。行波也有y=0的位置，但行波中y=0的位置不斷向前移動，不像駐波固定在一些位置上，因此行波無波節(jié)。3）駐波中各質(zhì)點作同步振動，行波中各質(zhì)點作波浪式的振動。駐波中各質(zhì)點同時達到各自的最大位移，同時經(jīng)過各自的平衡位置，因此我們稱駐波各質(zhì)點作同步振動。第十頁，共十一頁，編輯于2023年，星期六4）駐波能量與行波能量的差異

在行波傳播的介質(zhì)中，任一體積元的動能、勢能、總機械能均隨作周期性變化，且變化是同相位的。體積元在平衡位置時，動能、勢能和總機械能均最大。體積元的位移最大時，三者均為零。在行波中，任一體積元都在不斷地接收和放出能量，即不斷地傳播能量。任一體積元的機械能不守恒，波動是能量傳遞的一種方式。

駐波的能量在相鄰的波腹和波節(jié)間來回轉(zhuǎn)移，動能主要集中在波