固定均匀弦振动的研究

固定均匀弦振动

的研究

大学物理实验教学中心

在自然界中，振动和波是一种普遍的运动形式，它在力（包括声）、热、电、光各领域都广泛存在，例如力学中的机械振动和机械波；电磁学中的电磁震荡和电磁波；光学中的光波等等。振动与波具有自己的特征：振动有振幅、频率与相位，在媒质中伴随着能量以一定的速度传播。波具有反射、折射、干涉和衍射等独特的现象。上述独特的运动形式帮助人们在微观世界中发现了粒子的波动性，证实了物质的波粒二象性，建立了量子力学（也常称波动力学），由此可见振动与波的重要性。

本实验研究波的特征之一：干涉现象的特例——驻波。

实验目的

观察固定弦振动传播时形成的横驻波，了解振动在弦上传播的规律。

分别改变频率和固定弦的张力测量均匀弦上横波传播速度。

仪器介绍（点击图片播放）

仪器操作（点击图片播放）

n=1n=2

实验内容

1．测量均匀弦的线密度，测多次取平均值。

2．张力一定，改变频率测量弦线上横波传播的速度：将弦线的一端挂上40.0g砝码、选取频率分别为60Hz,

80Hz，100Hz,120Hz,140Hz,160Hz,调节支撑点A、B间距离使弦上出现n=1、n=2个驻波段。记录相应值，计算此时的横波速度并与理论值比较。

3、频率一定（f=75HZ），改变张力的大小，测量弦线上横波

传播速度V。

张力T为30.0g砝码为起点（包括码钩10.0g）逐次增加

5.0g直至55.0g为止。在各张力的作用下同样调节支撑点

A、B间距离，使弦上出现n=1、n=2个波段，记录相应的

T、L值，计算对应的V与理论值V

比较。

理

注意事项

严禁两磁钢吸碰以免撞碎。

改变砝码时注意码槽的形状，从上往下轻轻放，严禁用力挤压弄断弦线。

弦线两头与电极接线柱连接必须彻底去掉绝缘漆，保证有良好的接触。

移动A、B两支撑劈尖调整波段时，磁钢应处于波腹处，而且细心调节使形成的驻波达到最佳的稳定，方可记录数据。

实验结束

若有不清楚的地方，欢迎同学们自己重新播放观看！