乐器的驻波原理

问题描述

精选答案

以弦乐器的弦来说明。

当拨动琴弦，产生一个波，遇到两个固定端后发生反射，形成驻波。无论是提琴还是古筝，它的每一根弦在特定的长度和张力下，都会有自己的固有频率。

当弦以固有频率振动时，两端被固定振幅最小，但振动方向的张力最大（波节）。中间振幅最大，但弦最松弛，即振动张力最小（波腹）。

驻波的特性如下：

①电压和电流不但在时间上相差90°，在空间上也相差90°。

②平均功率为零，因此不能用来输送电磁能。

③具有位置不随时间而变化的波腹和波节，波节和相邻波腹之间的距离为λ/2。

④输入阻抗为纯虚数，阻值随传输线长度而变化。其实，驻波就是空间的共振现象，只要二对立平行墙面的距离等于半波长的整倍数，就会产生共振，也就是驻波。