七、驻波

1. 驻波的形成

  • 两列振幅相同、频率相同、沿相反方向传播的相干波叠加。
  • 是干涉的特例。

2. 驻波方程(设两波初相位均为零)

入射波:

反射波:

合成波:

3. 驻波的特点

  • 存在波腹(振幅最大,位置:x = k·λ/2)和波节(振幅为零,位置:x = (2k+1)·λ/4)。
  • 相邻波腹(或波节)间距 = λ/2。
  • 同一波节两侧各点相位相反(相差 π)。
  • 同一波节间各点相位相同。
  • 无相位传播,无能量传播(能量在波腹与波节间转换)。
  • 驻波不是行波,是一种特殊的振动模式

4. 半波损失

  • 波从波疏介质射向波密介质并在界面反射时,反射波相位突变 π,相当于损失半个波长。
  • 透射波无相位突变。

5. 简正模式(本征振动)

两端固定的弦形成驻波条件:

对应频率:

  • n=1:基频(基音)。
  • n=2,3,...:谐频(泛音)。