利用弹簧进行反射波相位实验

实验内容

两人分别拿住弹簧的两端。峰状波在反射时呈谷状,谷状波在反射时呈峰状。在弹簧一端系一条长线。如果使这一端处于能自由活动的状态,那么峰状波在这一端会呈峰状反射,谷状波在这一端会呈谷状反射。

所需材料

波动实验用特性弹簧,线。

实验方法

1.如图所示,一人把弹簧拉伸成峰状三角形,然后放开手。可以观察到:弹簧呈谷状脉冲渡运动,反射后恢复成原来的峰状。

反射波

2.用相同的方法将弹簧拉伸成谷状三角形,放开手后,弹簧呈峰状波向右运动并以谷状波返回。该实验说明:固定端的反射相位偏移为π。

3.在弹簧一端系一条50cm以上的长线,拿着线的另一端(弹簧与线的接点能自由活动,即自由端)。从左向右使弹簧呈峰状脉冲波运动,波在弹簧与线的接点反射后,以峰状返回。

4.使弹簧呈谷状脉冲波运动,以谷状返回。

该实验说明:自由端的反射不会产生相位偏移。

在实验中拿着弹簧的人很容易看清,但由于波速较快,站在弹簧正中央的人不容易看到。应该站在图的附近,或保持一定距离观察。

延伸

用该弹簧制作恒定波。拿住弹簧的两端(或把一端固定在支架上)。此时,两端均为固定端。这样可以确认:固定端上也会产生恒定波的最小振幅。

在弹簧一端系一条50cm以上的长线,用手拿着线的另一端或将其固定到支架上。弹簧与线的接点能自由活动,即自由端。这样可以确认:自由端上会产生恒定波的最大振幅。

注意事项

学生做实验时,应该提醒他们切勿放开弹簧。告诉他们:弹簧在拉伸时交叉,会缠绕在一起。

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发布时间:2014/12/22 18:46:39  阅读次数:5248

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