实验报告样本-弦线上驻波.doc

实验题目:横波在弦线上的传播规律一、实验目的 1. 观察弦线上形成的驻波,用实验验证在频率一定时,驻波波长与张力的关系; 2. 在张力不变时,验证驻波波长与振动频率的关系; 3. 学****对数作图或最小二乘法进行数据处理; 二、实验仪器可调频率的数显机械振动源、平台、固定滑轮、可调滑轮、砝码盘、米尺、弦线、砝码、电子秤等三、实验原理在一根拉紧的弦线上,沿弦线传播的横波满足运动方程: 2 2 2 2 y T y t x ?? ??? ?(1) 将该式与典型的波动方程 2 2 2 2 2 y y v t x ? ??? ?比较,可得波的传播速度: Tv??,其中 T 为张力, ?线密度. 若波源的振动频率为 f, 则横波的波长: 1Tf ???(2) 两边取对数,得 1 1 log log log log 2 2 T f ? ?? ??若固定频率 f 和线密度?, 改变张力 T, 并测出各相应波长?,作 log log T??, 若得一直线, 计算其斜率值,( 如为 1/2 ), 则证明 1/ 2T??的关系成立。同理, 固定线密度?和张力 T, 改变振动频率 f, 测出相应波长?,作 log log f??, 如得一斜率为-1 的直线就验证了 1f???。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。弦线上出现的静止点, 称为波节, 相邻两波节的距离为半个波长。若观察到在长为 L 的弦上有 n 个驻波,则波长?=2L/n 。四、实验内容与步骤 1. 验证频率一定时,横波波长与弦线上张力的关系选定一个波源振动频率并记录,改变砝码盘上所挂砝码的个数以改变张力( 5次) 。每改变一次张力, 均要移动可动滑轮的位置, 使弦线上出现稳定且幅度比较大的驻波。记录频率值,两支架间的距离 L,L 上所形成的半波数的个数 n ,以及砝码与砝码盘的总质量。计算出波长(利用公式?=2L/n ) ,张力(砝码与砝码盘所受的重力) ,作 log?- logT 图, 计算其斜率,并于理论值比较。 2. 验证张力一定时,横波波长与波源频率的关系给砝码盘挂上一定数量砝码(一般三个)并记录,以保持张力一定。改变频率(5次) ,使得弦线上能够调出稳定且幅