弦线上的驻波实验.docx

实验一 弦线上的驻波实验之迟就智美创作
在自然现象中，振动现象广泛地存在着，振动在媒质
中传布就形成波，波的传布有两种形式：
是一种波的干涉，比如乐器中的管、弦、膜、板的共振干 涉都是驻波振动.
一、实验目的
.观实验一 弦线上的驻波实验之迟就智美创作
在自然现象中，振动现象广泛地存在着，振动在媒质
中传布就形成波，波的传布有两种形式：
是一种波的干涉，比如乐器中的管、弦、膜、板的共振干 涉都是驻波振动.
一、实验目的
.观察在弦线上形成的驻波；
.频率不变时，验证横波的波长与弦线中张力的关系；
.张力不变时，验证横波的波长与波源振动频率的关系.
二、实验原理
在一根拉紧的弦线上，其中张力为国，线密度为口，则沿
弦线传布的横波应满足下述运动方程：
t2
式中|x|为波在传布方向（与弦线平行）的位置坐标，为振动 （1）式与典范的摆荡方程: 相比力，即可获得波的传布速度：
若波源的振动频率为 f,横波波长为口，由于kf,故波长 与张力及线密度之间的关系为：
为了用实验证明公式（2）成立，将该式两边取对数，得 若固定频率f及线密度口，而改变张力 国，并测由各相应波 长□，作画 画图,若得一直线，计算其斜率值（如为 1/2）,则证明了 ，固定线密度 □及张 力T,改变振动频率 f,测由各相应波长 口，作110g log”图, 如得一斜率为-1的直线就验证了 一个的关系.
三、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、祛码盘、米尺、弦线、祛码、分析天平等^
图1仪器结构图
1、机械振动源；2、振动簧片；3、弦线；4、 可动刀口支架；5、可动滑轮支架；
6、标尺；7、固定滑轮；8、祛码与祛码盘；
9、变压器.
.实验装置如图1所示，金属弦线的一端系在能作水平 方向振动的可调频率数显机械振动源的振簧片上，频率变 动范围从0〜200Hz连续可调，, 弦线一端通过滑轮悬桂一祛码盘；在振动装置（振动簧 片）的附近有可动刀口，在实验装置上还有一个可沿弦线

平台上，具发生的摩擦力很小，
所悬桂的祛码（包括祛码盘）的质量为回，
源振动时，即在弦线上形成向右传布的横波；当此波传布
到可动滑轮与弦线相切点时，由于弦线在该点受滑轮两臂
阻挡而不能振动，故波在切点被反射形成了向左传布的反

簧片与弦线固定点至可动滑轮与弦线切点的长度国即是半波
长的整数倍时，即可获得振幅较年夜而稳定的驻波，振动 簧片与弦线固定点为近似波节，弦线与动滑轮相切点为波
，则
□ZZK3）
，即可丈量弦线上横波波长
.可调频率的数显机械振动源的使用
实验时，将变压器（黑色壳）输入插头与220V交流电
源接通，输由端（五芯航空线） 数显振动源面板上的电源开关。1 （振动源面板如图2所示） 面板上数码管显示振动源振动频率xxx. x x
3)
按频率调节2> A （增加频率）或 ▼