物理科課程-繩上駐波

AUG 27 ,2019

<翻譯自PASCO智慧圖書館，轉載請註明出處>

駐波的產生

波的一般外觀可以透過駐波(Standing wave)來表示，此種類型的波非常重要，因為大部分的震動，例如音叉或鋼琴弦，皆屬於駐波。當兩個行進波具有相同的波長與速度，並且在相同的介質下反向行進交會時，透過波的疊加原理，最後合成了無法繼續行進與傳遞能量，僅能在固定位置下作週期性的漲落，這就是駐波。

駐波的頻率

駐波裡，介質永遠不動的點稱為節點，兩相鄰節點的中點位置具有最大的振幅，此為腹點。駐波具有許多自然的振動模式，當繩的兩端固定時，兩個端點皆為節點，駐波的振動頻率與繩的長度與張力可以寫成下列關係式:

L為繩的長度，F為繩的張力，而μ為繩的密度，n代表駐波中腹點的數量，在固定繩張力與密度下，當n=1時，代表此時繩長度(L)為λ/2，產生的振動頻率稱為基頻(f₁=1/2L)，當n=2時，代表此時繩長度(L)為λ/2，產生的振動頻率稱為第二諧音(f₂=2f₁=1/L)，依此類推。

實驗目的

當繩的長度與密度固定，觀察產生駐波時，繩的張力與如何受振動頻率與波長所影響

實驗設備與材料