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1-5 駐波
1.
1-5 駐波 52
2.
駐波 Standing wave 53 兩個振幅
、波長、頻率 皆 相等的連續正弦波動波 以 相反的方向 前進,當兩 波交會時即可形成駐波 有振盪及波的型態,沒有 看到「波的前進」
3.
駐波 Standing wave 54 有振盪及波的型態,沒有看到「波的前進」 形成駐波的介質中,位移恆為零之點 稱為節點(node),又稱波節 兩相鄰波節的中點,振動幅度最大的點 稱為腹點(anti-node),又稱為波腹 波節
波節 波節 波節 波節 波腹 波腹 波腹 波腹 𝟏 𝟐 𝝀 𝟏 𝟐 𝝀 𝟏 𝟒 𝝀 圖1-18
4.
駐波 Standing wave 55 波節
波節 波節 波節 波節 波腹 波腹 波腹 波腹 𝟏 𝟐 𝝀 𝟏 𝟐 𝝀 𝟏 𝟒 𝝀 在波節與波節之間,介質作週期性漲落,波形 不前進 質點均在原處作S.H.M.,振幅則隨各質點之位置而異 腹點的振幅最大(為原進行波振幅的兩倍), 越靠近節點處,其振幅則漸減 能量在波腹中並不向外傳遞-動能與位能互換而不傳遞 駐波 特性 圖1-18
5.
兩端固定之弦的駐波 56 將一彈性弦的兩端固定,撥弄弦使之振動,產生波在弦上傳播,經兩固 定端反射後,因為干涉而形成駐波。 吉他
6.
兩端固定之弦的駐波 57 𝟏 𝟐 𝝀𝟏 𝟏 𝟐 𝝀𝟐 𝟏 𝟐 𝝀𝟐 𝟏 𝟐 𝝀𝟑 𝟏 𝟐 𝝀𝟑 𝟏 𝟐 𝝀𝟑 形成駐波的條件為 𝐿 = 𝑛
× 𝜆𝑛 2 (𝑛 = 1,2, ⋯ ) 𝐿 駐波的波長 𝜆𝑛= 2L 𝑛 駐波的頻率 𝑓𝑛 = 𝑣 𝜆𝑛 = 𝑛𝑣 2𝐿 𝐧=𝟏 稱為基頻 聲波:基音或第一諧音 𝐧=𝟐 𝐧=𝟑 第二諧音 第三諧音 當𝑛=2、3、4、 ⋯ ⋯時,為振動 頻率較高的音, 稱為 泛音 或 高次諧音 基音和泛音 均稱為諧音 (1.4)
7.
弦樂器:吉他 58 調整張力
8.
一端固定、一端為自由端之弦的駐波 59 形成駐波的條件為 𝐿 = 𝑛
× 𝜆𝑛 4 (𝑛 = 1,3,5,7 ⋯ ) 駐波的波長 𝜆= 4L 𝑛 駐波的頻率 𝑓𝑛 = 𝑣 𝜆𝑛 = 𝑛𝑣 4𝐿 𝐧=𝟏 𝐧=𝟑 𝐧=𝟓 稱為基頻➔ 聲波:基音或第一諧音 第一泛音 第二泛音 第三諧音 第五諧音 𝜆1 4 3 ∙ 𝜆3 4 5 ∙ 𝜆5 4 𝟏 𝟒 𝝀𝟑 𝟏 𝟒 𝝀𝟑 𝟏 𝟒 𝝀𝟑 腹點 (1.5)
9.
現實世界的駐波 60 環形駐波
10.
現實世界的駐波 61 十九世紀初期,克拉尼(Ernst Chladni)發展出一種可以觀察二維 振動波形的簡易技術。 細砂會停留在沒有振動產生的節 線(nodal lines,節點的集合)上。 若振動的平板具有均勻的密度且對稱的形狀,則當施 予的波動頻率(共振)改變,共振圖案會隨之立即跟著變 化,而呈現各種不同的對稱圖案。
11.
62 駐波-自由端 如圖,長度為𝐿的彈性弦,其弦上波速為𝑣。今將其一端固定,另一端套 一小環成自由端,並適度振動使之產生駐波。若包含固定端共4個節點, 則其振動頻率為 例題7.
12.
63 105年指考 將一均勻的細繩拉緊,兩端固定於相距為𝐿的兩點。當細繩上形成的駐波 有三個腹點時,駐波的波長為何?(A) 𝐿/3(B) 2𝐿/3
(C) 𝐿 (D) 3𝐿/2 (E) 3𝐿 例題6.
13.
1-6 海更思原里 64
14.
波前 wave front 圖片來源
http://www.lbsurfrider.org/surf-long-beach/ 波前 垂直 圖片來源 http://7-themes.com/6973168-surfing-wallpaper.html 1 2 3 波前 x 3 張智詠,北市陽明高中 在同一時刻,將作同相位的點連接起來 所得到的線或面,稱為波前 波的傳播方向恆與波前 垂直
15.
波前 wave front 66 http://nothingnerdy.wikispaces.com/4.4+WAVE+CHARACTERISTICS 波峰波前 波谷波前 𝝀 兩相鄰波峰波前的距 離即為水波的波長𝝀
16.
海更斯原理Huygens‘ Principle (惠更斯) 67 克里斯蒂安·惠更斯 波前上任一點皆可視為新的點 波源(子波) 子波的包絡面乃為下一時刻的 新波前。
17.
海更斯原理Huygens‘ Principle (惠更斯) 68 克里斯蒂安·惠更斯 波前上任一點皆可視為新的點 波源(子波) 子波的包絡面乃為下一時刻的 新波前。
18.
海更斯原理Huygens‘ Principle (惠更斯) 69 波的反射與折射
19.
海更斯原理Huygens‘ Principle (惠更斯) 70 波的繞射
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