為什麼長度一定兩端固定的弦線形成駐波有條件?

時間 2021-10-15 00:52:22

1樓:

一般可以假設沒有透射(全發射),反射係數為-1。單端點肯定是駐波,因為反射和入射相位差是,復振幅疊加起來是正弦函式。

至於兩端固定的弦,因為右行波反射兩次又變成右行波,相位多出了 ,要形成穩定的駐波,它和原來的右行波必須是同乙個東西,所以必須有 ,得到駐波條件 。如果不滿足駐波條件,行波會無休地反射、變化下去,形成不了駐波。

如果是駐波的話,端點顯然是波節。

由振動頻率 和弦的波速 (跟弦的鬆緊有關)決定,假如 固定,那麼你要取特定的 。

反過來,如果給定長度,則波長必須是 ,換算到頻率 就是我們常說的基音、泛音。

至於干涉嘛,干涉是肯定有的,但是干涉是強度(復振幅的模方)的空間分布,最小值可以不為0的,這種情況肯定不是駐波啦,並沒有振幅恒為零的位置。最重要的是干涉的話,能量可以傳出去的,也可以束縛著,駐波則是束縛的,不傳遞能量。

從能量的角度來看,兩端點固定的弦,能量既傳不出去,也衰減不了,只能束縛在兩端點之間,穩定的態肯定是駐波。這有點像量子力學裡的無限深方勢阱的定態,其實就是駐波。駐波條件是乙個很有意思的東西,邏輯上跟量子化有聯絡的。

2樓:多情的綿羊

因為長度固定的兩段固定弦線上的波滿足的波動方程,在端點處位移為0的邊界條件下,其波動方程不再具有駐波的形式。

或者換句話來說,類似於從起點出發的波,經弦線的傳遞到達終點,而後反射回終點。在這個過程中,如果弦線長度不為半波長的整數倍,那麼在端點處的反射疊加,將會使的原來的振動波和反射波疊加,而此時原來的波和反射波的波峰波谷將不再於同一時刻出現,使的駐波無法形成。

具體的圖的話,現在有點晚,我一時半會兒給不你。

另外,穩定的干涉並不一定就是駐波,也有可能是其他的原因

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