2011年1月19日 星期三

通通給我立正站好!─駐波產生器

通通給我立正站好!─駐波產生器
一、前言
駐波,這個名詞對國中生而言或許很陌生,但這個自然現象卻無時無刻出現在我們的身邊。没感覺?且聽我娓娓道來!
首先我們先了解何謂「駐波」。根據維基百科﹝http://zh.wikipedia.org﹞的解釋:
駐波(standing wave)為兩個振幅、波長、週期皆相同的正弦波相向行進干涉而成的合成波。此種波的波形無法前進,因此無法傳播能量,故名之。
駐波通過時,每一個質點皆作簡諧運動。各質點振盪的幅度不相等,振幅為零的點稱為節點或波節(node),振幅最大的點位於兩節點之簡,稱為腹點或波腹(antinode)。
由於節點靜止不動,所以波形沒有傳播。能量以動能和位能的形式交換儲存,亦傳播不出去。
簡單的說駐波就是波動在一個有限範圍的介質中入射波與反射波合成的結果。例如聲波在一空腔中振動時,便會因反射波和原本的入射波合成產生駐波,由於能量被限制在兩端點之間,可以累積成較大的聲音,這就是共鳴箱的原理。
在自然界雖然存在著許多駐波的現象,但卻不容易觀察。到底駐波長得什麼模樣呢?又有哪些因素會影響駐波的形成呢?
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