实验报告样本- 弦线上驻波.docx

实验题目：横波在弦线上的传播规律
一、实验目的
，用实验验证在频率一定时，驻波波长与张力的关系；
，验证驻波波长与振动频率的关系；
；
二、实验仪器
实验题目：横波在弦线上的传播规律
一、实验目的
，用实验验证在频率一定时，驻波波长与张力的关系；
，验证驻波波长与振动频率的关系；
；
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：
（1）
将该式与典型的波动方程比较，可得波的传播速度：，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：
（2）
两边取对数，得
若固定频率f和线密度，改变张力T，并测出各相应波长，作，若得一直线，计算其斜率值，（如为1/2），则证明的关系成立。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，如得一斜率为-1的直线就验证了。
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度较大的驻波。每次改变频率要保证足够的间隔（一般要10赫兹以上）。记录两支架间的距离L, L上所形成的半波数的个数n，以及相应的频率。
计算出波长，作log- logf图，计算其斜率，并于理论值比较。
五、数据记录（实验）
1. 固定波源振动频率, 改变弦线张力 见原始数据表一
2. 固定弦线张力，改变频率 见原始数据表二
六、数据处理

根据表一计算得