駐波

駐波（Standing Wave）是指兩條同頻率、同振幅、相向而行的波，在它們之間的空間內(nèi)發(fā)生干涉疊加后形成的一種特殊波形，它們的能量并不傳遞，只在這段距離內(nèi)原地“震蕩”，因此得名為“駐波” 。

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1.駐波是什么意思

駐波是由兩組等幅、反向傳播的波相互作用產(chǎn)生的一種定態(tài)波。在介質(zhì)中沿著一個(gè)方向傳遞的波遇到了從相反方向傳遞來的波，它們疊加形成一定位置的強(qiáng)干涉。在某些位置，兩個(gè)波的振動(dòng)方向相同，幅度相加而增大；在其他位置，波的振動(dòng)方向相反，幅度相減而消失或非常小。這樣就形成了波的干涉現(xiàn)象，使得介質(zhì)中具有某些特殊的節(jié)點(diǎn)和腹部，出現(xiàn)固定波形，而它們都是不隨時(shí)間變化而保持不變的，即為“駐波”。

2.駐波的形成原理

駐波的形成可以用波動(dòng)方程的初邊條件和邊界條件來解釋：當(dāng)一條沿著均勻介質(zhì)中傳播的波在恰當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度介質(zhì)內(nèi)，遇到另一條反向傳播、振幅等于它的波時(shí)，就會(huì)在介質(zhì)內(nèi)形成一些不動(dòng)通道，這些不動(dòng)通道既不向前傳播，也不向后反射。這個(gè)過程其實(shí)是因?yàn)榀B加波之間存在相消干涉和相長(zhǎng)干涉所形成的系統(tǒng)平衡狀態(tài)。

3.駐波的特性

駐波有以下幾個(gè)典型特征：

• 只在介質(zhì)內(nèi)形成，并且必須存在兩路波的干涉。
• 在空間分布上呈現(xiàn)周期性鋸齒狀分布。
• 介質(zhì)中產(chǎn)生的“節(jié)點(diǎn)”與“腹部”都是固定的。
• 駐波的能量不隨時(shí)間變化而改變，在介質(zhì)中原地震蕩。
• 波的頻率、波長(zhǎng)、兩條反向傳播波的振幅大小以及介質(zhì)的性質(zhì)等均會(huì)影響駐波的特性。