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相位跃变:大学物理学(上册)中的驻波分析

时间:2023-11-05 理论教育 版权反馈
【摘要】:从驻波方程出发,可以分析出驻波相位分布的特点.设在某一时刻t,cos ωt 为正.此时,在的两个波节之间,取正值,这表示这一分段(把两个相邻波节之间的所有点称为一个分段)中所有点都在平衡位置上方.在同一时刻,对在两个波节之间的各点,取负值,这表示这一分段中所有点都在平衡位置下方.可见,在驻波中,两波节之间各点的振动相位相同,波节两边各点的相位相反.也就是说,形成驻波以后,没有振动状态或相位的逐点传

相位跃变:大学物理学(上册)中的驻波分析

驻波方程出发,可以分析出驻波相位分布的特点.设在某一时刻t,cos ωt 为正.此时,在的两个波节之间,取正值,这表示这一分段(把两个相邻波节之间的所有点称为一个分段)中所有点都在平衡位置上方.在同一时刻,对在两个波节之间的各点,取负值,这表示这一分段中所有点都在平衡位置下方.可见,在驻波中,两波节之间各点的振动相位相同,波节两边各点的相位相反.也就是说,形成驻波以后,没有振动状态或相位的逐点传播,只有段与段之间的相位突变,与行波完全不同.由图6.18 亦可得出上述相位分布特点.

在图6.17 的实验中,波在固定点B 反射,并形成了波节.实验还表明,如果波是在自由端被反射的,则反射处是波腹.一般情况下,在两种介质的分界处形成波节还是形成波腹,与波的种类、两介质的性质等有关.定量研究表明,对机械波而言,它由介质的密度和波速的乘积ρu(称为波阻抗)所决定.ρu 较大的称为波密介质,ρu 较小的称为波疏介质.波从波疏介质垂直入射到波密介质,并被反射回到波疏介质中时,在反射处形成波节;反之,则在反射处形成波腹.(www.xing528.com)

在两种介质的分界面上若形成波节,说明入射波与反射波在此处的相位总是相反的,即反射波在分界处的相位和入射波比较发生了跃变,跃变量为π,相当于出现了半个波长的波程差.通常把这种现象称为相位跃变π,或者形象地称为半波损失.

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