大学物理实验电动音叉产生的弦振动的研究.ppt

由以上讨论可知，波节处的振动点振动的振幅为零，始终处于静止；波腹处振动点的振幅最大；其他各点处振动点的振幅在零与最大之间。两个相邻波节或两相邻波腹之间的距离为λ/2，波腹和波节交替作等距离排列。相邻两波腹或波节间是半个波长。因此，只要测得相邻两波节或波腹间的距离，就能确定该波的波长。在音叉振动频率和弦线密度确定的情况下，波长λ仅是张力T的函数。因此有，按图接好线路，弦线L的一端固定在音叉A的一脚B，另一端跨过滑轮C悬一重物W.音叉的振动利用电磁铁来激发，电源E的一端接音叉，另一端通过开关K、电磁铁B的线圈和可调螺丝K’与音叉相接，调节K’使之与音叉相接触，则电路接通。当使弦线从音叉末端A点到劈形挡板C的距离L等于半波长的整数倍时，即就得到了振幅最大且稳定的驻波，且A、C两点均为波节。式中n为正整数，等于波腹的总个数。实验步骤调节仪器步骤如下：（1）启动音叉振动，并使之振动稳定。（2）调节滑轮，使弦线水平。（3）调节音叉，使得音叉臂与弦线处于同一条直线上。按给出的砝码质量m和对应的波幅数n分别调出稳定的驻波波形。并测出其对应的长度L，记录相应的m，n及L的值。数据记录表格实验数据记录表弦线线密度=g/cm，重力加速度g=979.44cm/s2数据处理具体要求：（1）由测量数据分别计算相应的波长λ、波速V和频率；Hz；Hz（±）Hz（2）由式做λ～曲线，并由图求出直线斜率，进而求得频率。数据处理实验数据记录表弦线线密度=3.56·10-4g/cm，重力加速度g=979.44cm/s2

（g1/2)(HZ)拓展：用共鸣管测量超声波的速度实验原理共鸣管是一直立的带有刻度的透明玻璃管，如图所示。移动蓄水筒可以使管中的水位升降，从而获得一定长度的空气柱。声波沿空气柱传播至水面发生反射，入射波与反射波在空气柱中干涉，调节空气柱的长度L，当其与波长λ满足

（n＝1,2,…）

此时将形成管口为波腹、水面为波节的驻波，声音最响，即产生共鸣。

设相邻两次共鸣空气柱的长度差为，则即若声波频率（即声源频率）为f，其波长λ和波速v之间的关系是，则有：在f已知的情况下，只要测出，便可求出声波在空气中的传播速度v。实验讲解结束*大学物理实验电动音叉产生的弦振动的研究主讲人：徐强单位：西安电子科技大学物理实验中心机械波:机械振动在弹性介质中的传播过程电磁波:交变电磁场在空间的传播过程波动的种类物质波:微观粒子的运动，其本身具有的波粒二象性波动的共同特征具有一定的传播速度,且都伴有能量的传播。能产生反射、折射、干涉和衍射等现象。机械波产生的条件波源—被传播的机械振动。弹性介质—任意质点离开平衡位置会受到弹性力作用.在波源发生振动后,因弹性力作用,带动邻近的质点也以同样的频率振动。如此将振动传播出去。故机械振动只能在弹性介质中传播。实验理论原理横波:质点的振动方向和波动的传播方向垂直。横波和纵波特征:波峰和波谷特征:稀疏和稠密纵波:质点的振动方向和波动的传播方向相平行。在机械波中,横波只能在固体中出现。纵波可在气体、液体和固体中出现。空气中的声波是纵波。液体表面的波动情况较复杂,不是单纯的纵波或横波。球面波平面波波线、波面和波阵面从波源沿各传播方向所画的带箭头的线,称为波线,用以表示波的传播路径和传播方向。最前面的那个波面称为波阵面(波前)。波在传播过程中,所有振动相位相同的点连成的面,称为波面。波线波面波阵面波线波面波阵面波在传播过程中波面有无穷多个。在各向同性介质中波线和波面垂直。描述波动的物理