การรบกวนของคลื่นและคลื่นนิ่ง
แนะนำใหม่| English | ความหมาย |
|---|---|
| standing wave/ˈstændɪŋ weɪv/ | คลื่นนิ่ง |
คลื่นสองชนิดพบกัน — และอาจทำให้เงียบสนิท
- ชี้ลำโพงสองตัวเข้าหากัน และ在某特定จุด เสียงจะ หักล้าง近乎静音
- ที่จุดอื่นๆ เสียงจะ ดังขึ้น คลื่นสองชนิดซ้อนทับกันและรวมกัน
- เมื่อคลื่นพบกัน จะเกิด การซ้อนทับ — การกระจัดรวมกันทีละจุด
- สิ่งนี้ทำให้เกิดลวดลายการรบกวนและคลื่นนิ่งที่ทำให้อาหารมีเสียงเพลง
การ叠加และรบกวน (Superposition and interference)
- การซ้อนทับ: เมื่อคลื่นซ้อนทับกัน การกระจัดรวมคือ ผลบวก ของการกระจัดแต่ละตัว
- อยู่ในเฟส (crest遇到crest) → รวมกัน → การรบกวนเสริม (constructive interference,振幅更大)
- ต่างเฟส (crest遇到trough) → หักล้าง → การรบกวนหักล้าง (destructive interference,振幅更小或为零)
- หลังการซ้อนทับ คลื่นจะทะลุผ่านและดำเนินต่อไปโดยไม่เปลี่ยนแปลง
คลื่นสองลูกที่มีแอมพลิจูด $3\ \text{cm}$ Meeting กันแบบเฟสตรงกันพอดี แอมพลิจูดบริเวณที่ซ้อนทับกันจะเป็นเท่าไหร่ในหน่วยเซนติเมตร?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
การรบกวนเสริม: $3 + 3 = 6\ \text{cm}$
คลื่น identical สองลูกมาพบกันแบบเฟสตรงข้ามกันพอดี (crest บน trough) ผลลัพธ์ที่ได้จะเป็น:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Crest บน trough จะตัดทอนกัน — การรบกวนหักล้าง
คลื่นนิ่ง
- คลื่นที่สะท้อนกลับมารบกวนกับคลื่นที่เข้ามาเพื่อสร้าง คลื่นนิ่ง
- ลวดลายดูเหมือน หยุดนิ่ง: บางจุดไม่ขยับเลย บางจุดแกว่งกว้าง
- โหนด คือจุดที่ไม่มีการขยับ; แอนติโหนด แกว่งด้วยแอมพลิจูดสูงสุด
- คลื่นนิ่งเกิดขึ้นบนสายกีตาร์ ในไวโอลีน และในไมโครเวฟ
โหนดและแอนติโหนด
เปลี่ยนเลขฮาร์โมนิกเพื่อดูว่ารูปแบบคลื่นนิ่งจะเพิ่มจำนวนโหนดมากขึ้น
ในคลื่นนิ่ง จุดที่ไม่มีการเคลื่อนที่เลยเรียกว่า ____
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
โหนดคือจุดที่หยุดนิ่ง; แอนติโหนดมีการแกว่งตัวมากที่สุด
คลื่นนิ่งเกิดขึ้นเมื่อ:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
คลื่นที่สะท้อนกลับมารบกวนกับคลื่นขาเข้าเพื่อสร้างรูปแบบคลื่นนิ่ง
เลือก ทุก ข้อที่ถูกต้องเกี่ยวกับการรบกวนและคลื่นนิ่ง
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
เฟสตรง = เสริม, เฟสตรงข้าม = หักล้าง, คลื่นนิ่งมีโหนด/แอนติโหนด พลังงานไม่เคยถูกทำลาย
เหตุใดเครื่องดนตรีจึงมีโน้ตที่กำหนดไว้
- สายหรือเสาอากาศสามารถ "รองรับ" ได้เพียงจำนวนเต็มของครึ่งความยาวคลื่น — ซึ่งเรียกว่า ฮาร์มอนิก ของมัน
- คลื่นนิ่งที่อนุญาตเหล่านี้คือโน้ตที่เครื่องดนตรีสามารถเล่นได้
- สายหรือท่อที่ยาวกว่า รองรับคลื่นที่ยาวกว่า ให้เสียงที่ต่ำลง
- เพลงคือฟิสิกส์ของคลื่นนิ่งที่คุณได้ยิน
การรบกวนหักล้าง ไม่ ทำลายพลังงาน — มันเพียงจัดสรรใหม่ ที่ที่คลื่นหักล้างกันที่จุดหนึ่ง พวกมันจะรวมกันที่อีกจุดหนึ่ง ดังนั้น รวม พลังงานจึงคงอยู่ และ "คลื่นนิ่ง" ไม่ได้หยุดนิ่ง: แอนติโหนดของมันสั่นสะเทือนรุนแรงที่สุด
การรบกวนหักล้างทำลายพลังงาน ณ จุดที่คลื่นตัดทอนกัน
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
พลังงานถูกจัดสรรใหม่ ไม่ใช่ถูกทำลาย — มันรวมตัวกันที่อื่น พลังงานรวมคงที่
คลื่นสองชนิดที่มีแอมพลิจูด $3\ \text{cm}$ พบกันพอดี ในเฟส แอมพลิจูดที่จุดที่พวกมันซ้อนทับกันคือเท่าไหร่?
- การเสริม: แอมพลิจูดรวมกัน, $3 + 3 = 6\ \text{cm}$
ถ้าพวกมันพบกันพอดี ต่างเฟส พวกมันจะหักล้างจนเหลือ $0\ \text{cm}$
คลื่นที่ซ้อนทับกัน ซ้อนทับ (การกระจัดรวม) อยู่ในเฟส → เสริม (รวม); ต่างเฟส → หักล้าง (ตัด) คลื่นที่สะท้อนกลับ自己身上สร้าง คลื่นนิ่ง กับ โหนด ที่คงที่และ แอนติโหนด ที่แกว่ง — ฟิสิกส์เบื้องหลังโน้ตดนตรี ไม่มีการสูญเสียพลังงาน merely redistributed.