驻波方程是描述驻波在空间中传播的数学表达式,其推导过程请看下方具体内容:
假设有一根无限长的弦,两端固定并通过振动源激发,弦上的波动可以表示为:
$$y(x,t)=A\\sin(kx-\\omega t)$$
这当中,$A$ 是波的振幅,$k$ 是波数,$\\omega$ 是角频率,$x$ 是弦上的位置,$t$ 是时间。
当波在弦使用电脑或手机在线上传播时,会碰见反射,形成驻波。在驻波中,波动的振幅不可以再随时间变化,因为这个原因我们可以将时间项从上式中去除,得到:
$$y(x)=A\\sin(kx)$$
在弦的两端,波的振幅为零,即:
$$y(0)=y(L)=0$$
这当中 $L$ 是弦的长度。
将 $x=0$ 和 $x=L$ 代入上式,可以得到:
$$A\\sin(0)=0$$
$$A\\sin(kL)=0$$
因为 $\\sin(0)=0$,因为这个原因上式可以简化为:
$$\\sin(kL)=0$$
针对任意整数 $n$,有:
$$kL=n\\pi$$
因为这个原因,驻波的波数 $k$ 可以表示为:
$$k=\\frac{n\\pi}{L}$$
将上式代入波动方程,可以得到驻波方程:
$$y(x)=A\\sin\\left(\\frac{n\\pi x}{L}\☆ight)$$
那就是驻波方程的推导过程。驻波方程可以用来描述在弦上形成的驻波的振幅分布情况,这当中 $n$ 表示驻波的次数,$A$ 表示波的振幅。
测机械波的波长,是利用入射波和反射波相干,形成驻波来测定的.弦线的粗细和弹性会影响波的波矢和频率的大小,以此影响波长. 物理上有一个测量方式叫做测多算少.平均化作用当然可以减小误差了.理论上,相邻波节直接的距离应为常数,但实质上中总有误差,多测哪些波数可以减少误差.
弦线振动实验一定要在真空环境下完成,可这是理想化的,故此,普通实验会因为空气阻力因素而有误差. 实验误差,拨弦的方法和计算机采样的步数等也是出现误差的因素。测机械波的波长,是利用入射波和反射波相干,形成驻波来测定的.弦线的粗细和弹性会影响波的波矢和频率的大小,以此影响波长.
物理上有一个测量方式叫做测多算少.平均化作用当然可以减小误差了.理论上,相邻波节直接的距离应为常数,但实质上中总有误差,多测哪些波数可以减少误差.
以上就是本文驻波方程的推导过程,电压驻波比值的测量实验报告的全部内容
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