奇妙的孔脱管

来源:互联网发布时间:2009-08-03

振动频率相同、振动方向一致的两列波(相干波)、在空中相遇时,将会出现这样一幅图象:有些地方振动加强,有些地方振动减弱,这就是波的干涉,波的干涉现象中,还有一种更为奇妙的干涉现象:若两列相干波(频相同,振动方向相同)振幅也相同而传播方向相反,当它们在相遇时将产生一种称为驻波的干涉现象。正如细小的铁屑可以显示磁力线一样,用细小的软木屑也可以看到驻波,这得借助于孔脱管。所谓孔脱管,就是如下图中一根一端封闭的小玻璃管,将玻璃管平行放置,在管内底壁上均匀撒上一层轻细的软木屑。用一个中心插有一根铜棒的软木塞把玻璃管开端密封起来,这就构成了孔脱管。取一片松香鞣皮,均匀地来回摩擦铜棒,这时铜棒就会发出“啾”、“啾”的尖锐叫声。不一会儿你就会看到,原来均匀撒在管底部的软木屑,有的地方增厚,有的地方变薄,变成了类似于正弦波正半周的周期性隆起!
     原来,当你用鞣皮摩擦铜棒时,声音即通过铜棒传到玻璃管内,引起管内空气振动,形成一列向前传播的声波;当声波传到玻璃管的底端时,声波被底端反射,形成了与原来方向相反,但振幅相同的相干波。这两列相干波在管内相遇,即形成驻波使得木屑也按驻波方式堆集,这就是你看到的现象。驻波中振动最弱的部分称为波节,最强的部分称为波腹,相邻波节或波腹间的距离称为驻波的半波长。从力学知道,孔脱管产生驻波的波长除与孔脱管长度L有关外,还与摩擦的频率有关,可用下式表示:
n是正整数,λ是驻波的波长,这就是驻波形成条件。

    更多精彩文章

    • 奇妙的镜子-死区”的形成
    • 奇妙的镜子-电离层对无线电波的反射
    • 奇妙的镜子(三)电离层的变化
    • 奇妙,镜子,电离层
    • 奇妙的镜子
    • 奇妙的电动机
    • 奇妙的“霓虹灯”
    • 奇妙的激光器
    • 奇妙的照相术
    • 奇妙的肥皂泡
    • 当一次宇航员
    • 德布罗意假说
    • 空中的飞机为什么掉不下来
    • 潜水员是怎样看东西的?
    • 苹果启发了牛顿
    手机版 | 电脑版

    Copyright 2015 zixuexi.com