駐波

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駐波

駐波(Standing wave)為兩個振幅波長週期皆相同的正弦波相向行進干涉而成的合成波。此種波的波形無法前進,因此無法傳播能量,故名之。

駐波通過時,每一個質點皆作簡諧運動。各質點振盪的幅度不相等,振幅為零的點稱為節點波節(Node),振幅最大的點位於兩節點之间,稱為腹點波腹(Antinode)

由於節點靜止不動,所以波形沒有傳播。能量以動能勢能的形式交換儲存,亦傳播不出去。

如把相邻波节之间的各点叫做一段,每一段内各点具有相同方向,相同振动相位,而相邻两段振动相位相反。同一段内各点沿相同方向同时到达振动位移最大值,波节两侧各点同时沿相反方向到达振动位移正负最大值,又沿相反方向同时通过平衡位置

弦上的駐波[编辑]

撥動兩端固定張緊的弦,使波經兩固定端反射可干涉產生駐波。弦的兩固定端必為節點。

當弦上產生駐波時,弦長 L 為半波長的正整數倍:L = n \left( \frac{\lambda}{2} \right), n \in N

由於 的行進 速度v 為「其 頻率f 和 波長λ的乘積」,且為「弦所受張力 F 和弦的線密度 μ 的比值之平方根」,可知弦上形成駐波時,其頻率 f 為:

f = \frac{v}{\lambda } = \frac{nv}{2L} = \frac {n}{2L} \sqrt{F \over \mu}

弦樂器 的弦因振動發出聲音時,振動頻率最低者為 n = 1 時的情況,稱為基頻基音(Fundamental frequency);頻率較高的音稱為泛音(Overtones),基音和泛音統稱諧音(Harmonics)

這個駐波所產生的基音,就是我們平常聽到樂器發出的音,同一樂器所發出其他頻率的聲音皆不明顯。

參見[编辑]

外部連結[编辑]