在「波動(一)」至「波動(五)」這幾個單元中,將為同學介紹波動的基本性質。在本單元中將介紹波的傳播。桌上有兩台波動演示器,一台較寬,另一台較窄,兩台長度相同。波動演示器是由鋼棒及扭線組成,鋼棒的中心點繫在扭線上,窄型演示器鋼棒長度是寬型演示器鋼棒長度的一半。
將阻尼器接在寬型演示器最後一支鋼棒,阻尼器的作用是吸收大部分能量以減少反射,對寬型演示器第一支鋼棒施力使其產生一個波峰,此波峰沿著扭線傳播形成波動,鋼棒位移的方向與波動傳播的方向垂直,這種波動稱為橫波。波峰通過鋼棒之後,鋼棒回到原位,因此介質不會隨著波動傳播。那麼甚麼會隨著波動傳播呢?波峰通過鋼棒時鋼棒會產生向上位移,其動能及重力位能都會改變,因此能量及動量會隨著波動傳播。
對寬型演示器第一支鋼棒施力使其產生一個大的波峰及一個小的波峰,並用碼錶測量波峰抵達最後一支鋼棒所需時間。兩個波峰抵達最後一支鋼棒所需時間均為1.9 秒,因此波速與振幅無關。
將阻尼器接在窄型演示器最後一支鋼棒,在窄型演示器上建立一個波峰。波峰從第一支鋼棒傳播至最後一支鋼棒所需時間為0.7 秒。因此窄型演示器的波速比寬型演示器的波速大,細繩波速比粗繩大。有興趣的同學請參考海洋大學物理開放課程。
Негізгі бет 波動(一)波動的性質
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