驻波也称为驻波,是一种在时间上振荡,但峰值剖面在空间上不移动的波。在空间中任何一点上的波动的峰值振幅随时间的变化是恒定的,而在整个波动过程中不同点上的波动是同相的。这种现象是两个方向相反的波相互干扰的结果;他们的能量要么加在一起,要么被抵消。这种干扰的发生方式使得介质上的特定点看起来仍然稳定。
1831年,迈克尔·法拉第首次注意到驻波。在驻波上,振幅绝对值最小的位置称为波腹,振幅绝对值最大的位置称为波腹。给定段中的所有粒子同相振动,但与相邻段中的粒子同相振动。
在前进波中,节点处的粒子永久静止,但其他粒子同时达到瞬时静止的位置。当所有粒子通过它们的平均位置时,它们在同一时间达到它们自己的最大速度。在纵向静止波的情况下,不同点的密度变化不同,节点处最大,波腹处为零。
驻波最常见的原因是共振现象,其中驻波发生在谐振器内部,这是由于在谐振器的共振频率处来回反射的波之间的干扰造成的。
驻波的一个常见例子是两个人在跳绳末端摇晃。如果它们同步抖动,绳索可以形成上下摆动的规则波图案,沿着绳索的静止点(节点)和绳索弧度最大的点(波腹)。驻波也可以在光波导和光腔等光学介质中观察到。
行波也称为行波,是一种在介质中沿同一方向连续传播且振幅不变的波。它们是具有可见扰动的波,这意味着可以看到振动在材料中移动。介质中产生的扰动向前移动,从一个粒子传递到下一个粒子。每个粒子执行与前一个粒子相同类型的振动,尽管不是在同一时间。每个粒子的振幅相同,但相位不断变化。
在行波中,没有粒子是永久静止的。不同的粒子在不同的瞬间达到瞬时静止状态。所有粒子通过其平均位置时达到相同的最大速度。在纵向行波的情况下,MEDEMIUM的所有部分依次经历相似的密度变化。在每一点上都会有密度变化。渐进波的例子有声波、水波等。
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比较基础 | 驻波 | 前进波 |
描述 | 驻波(也称为驻波)保持在恒定位置。 | 行波也被称为行波,它远离震源。它相对于流体中的坐标系移动。 |
能量 | 能量不会向前传播,因为每个粒子都有自己的特征振动。 | 由于波分子内的振动运动,能量从一点传输到另一点。 |
节点处的粒子 | 节点处的介质粒子永久静止,但其他粒子同时达到其瞬时静止位置。 | 介质中没有任何粒子永久处于静止状态。不同的粒子在不同的瞬间达到瞬时静止状态。 |
振幅 | 粒子的振动振幅从节点处的零变化到波腹处的最大值。 | 每个粒子的振动振幅在整个过程中是相同的,但相位有显著变化。 |
粒子振动 | 给定段中的所有粒子同相振动,但相对于相邻段中的粒子,同相振动。 | 每个粒子执行与前一个粒子相同类型的振动,但不是同时执行。 |
粒子速度 | 当所有粒子通过它们的平均位置时,它们同时达到它们自己的最大速度。 | 当所有的波粒子通过它们的平均位置时,它们达到相同的最大速度。 |
向前运动 | 静止波不向前运动,由于其波峰和波谷在初始位置闪烁。 | 在前进波中,波浪向前运动,因此波峰和波谷也在运动。 |
波长 | 在驻波中,三个连续节点或反节点之间的距离称为波长。 | 在进行波中,横波连续波峰之间的距离以及压缩和稀疏之间的距离称为波长 |
波长方程 | 驻波的波长表示为相邻节点之间距离的两倍(nλ=2L,其中n=1,2,3…)。 | 前进波的波长仅等于处于同一相位的粒子之间的距离(nλ=L,其中n=1,2,3..)。 |
粒子振荡 | 所有粒子都以相同的频率振荡,但节点处的粒子不振荡。 | 粒子以相同的频率振荡。 |
密度变化 | 在纵向驻波中,不同点的密度变化不同,节点处最大,波腹处为零。 | 在纵向行波中,介质的所有部分依次经历相似的密度变化。在每一点上,都会有密度变化。 |
方程式 | 驻波方程为,y=sin2π/λ(vt) | 行波方程为,y=sin2π/λ(vt-x) |
主要区别-静止波与前进波 粒子在波中的振荡包含一些能量。根据波中能量的变化,我们可以将波分为驻波和行波。驻波和行波的主要区别在于,行波将能量从一个地方传递到另一个地方,而驻波不将能量从一个地方传递...
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