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弦乐器 驻波原理

  1. 乐器的驻波原理?
  2. 驻波的形成原理?
  3. 声驻波的科学原理?
  4. 声驻波原理功能和使用方法?
  5. 驻波法测声波波长原理?

乐器驻波原理

弦乐器的弦来说明。

当拨动琴弦产生一个波,遇到两个固定端后发生反射,形成驻波。无论是提琴还是古筝,它的每一根弦在特定的长度和张力下,都会有自己的固有频率

当弦以固有频率振动时,两端被固定振幅最小,但振动方向的张力最大(波节)。中间振幅最大,但弦最松弛,即振动张力最小(波腹)。

弦乐器 驻波原理
图片来源网络,侵删)

驻波的特性如下:

①电压和电流不但在时间上相差90°,在空间上也相差90°。

平均功率为零,因此不能用来输送电磁能。

弦乐器 驻波原理
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③具有位置不随时间而变化的波腹和波节,波节和相邻波腹之间的距离为λ/2。

输入阻抗为纯虚数,阻值随传输线长度而变化。其实,驻波就是空间的共振现象,只要二对立平行墙面的距离等于半波长的整倍数,就会产生共振,也就是驻波。

驻波的形成原理?

        两列沿相反方向传播的振幅相同、 频率 相同的波叠加 时形成的波叫做驻波。那么,怎样得到两列沿相反方向传播的波,而且这两列波的振幅和频率都相同呢?在实践中一般是利用了波的 反射 。比如说弦上的驻波,当声波传播到固定端时会发生反射,反射波与 入射波传播方向相反,振幅和频率都相同。因此,入射波和反射波的叠加形成驻波。

弦乐器 驻波原理
(图片来源网络,侵删)

       对于管中的驻波,当 声波 传播到闭口端时同样发生反射,入射波和反射波叠加形成驻波。由于弦的固定端和管的闭口端相当于波在传输过程中遇到的障碍物,因此对于波在弦的固定端和管的闭口端发生反射是比较容易接受的。 然而,对于管中的驻波,还有另外一种情况是两端开口的管中形成的驻波。这样一来,驻波的形成原理解释为 波源 在一个开口端发生振动产生入射波。入射波传播到另一个开口端时发生反射,入射波和反射波叠加形成驻波。

声驻波的科学原理?

声驻波,它是由一根透明的玻璃管,里头填充着一些泡沫塑料小粒,还有一个红色的启动按钮。


按下了这个红色的启动按钮,就看到玻璃管内的泡沫小粒随着扬声器发出的声波跳起了舞。调节扬声器发出声音的大小,还能看到泡沫塑料小粒的舞姿发生了变化。

声驻波原理功能使用方法?

声驻波,它是由一根透明的玻璃管,里头填充着一些泡沫塑料小粒,还有一个红色的启动按钮。

按下了这个红色的启动按钮,就看到玻璃管内的泡沫小粒随着扬声器发出的声波跳起了舞。调节扬声器发出声音的大小,还能看到泡沫塑料小粒的舞姿发生了变化。

驻波是由振幅、频率、振动方向均相同而传播方向相反的两列波迭加而成的,在这个称之为声驻波的展品中,由扬声器发出的入射声波在管内的另一端发生反射并与入射声波互相迭加。

入射声波与反射声波相互叠加,这样就形成了驻波。其中迭加振幅最大的点称为波腹,大家可以看到处于波腹地带的泡沫小粒跳舞最卖力;振幅最小的点称为波节,这个地方的泡沫小粒基本保持静止状态。

驻波法测声波波长原理?


测定的是驻波的波节,然后换算出声波的波长。 实际上驻波法测定的是一种固定的干涉图景,驻波的波节长为1/2声波波长。

驻波(stationary w***e)是指频率相同、传输方向相反的两种波沿传输线形成的一种分布状态,入射波(推进波)与反射波相互干扰而形成的波形不再推进(仅波腹上、下振动,波节不移动)。 驻波由于节点静止不动,所以波形没有传播,能量以动能和位能的形式交换储存,亦传播不出去。