驻波|音叉不仅能用来调音，还能用来..... | 正经玩
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音叉是常见的调音工具
敲响音叉
初始的泛音列过后
声音将会有稳定的频率
以此来为乐器调音
有人还喜欢听音叉的声音
来放松身体
同时
音叉也是很多有趣物理现象的源泉
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实验器材
所标杯、音叉、橡胶锤
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实验过程
用橡胶锤敲响音叉
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迅速放入装有水的所标杯中
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观察水中形成的驻波以及干涉条纹
放慢速度：
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原理解说
音叉是一种“Y”形敲击乐器 ， 常被当做“标准音” 。 音叉通过上半部分振动发音 ， 下半部分起到固定作用 。 当我们敲击音叉时 ， 就会在上部产生特定频率的振动 ， 发出声音 。
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驻波是波形不随时间变化的波 。 如上图是一种驻波 ， 两头的固定点称为波节 ， 中间振动的部分称为波腹 。 让我们写出高中二年级就学过的波方程 ， 来看看驻波是怎么形成的 。
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当存在两列传播方向相反的波 ， 叠加（干涉）之后便会产生振幅随位置正弦变化的波 。 可以看到 ， 通过和差化积振动中已经不存在ωt-kx的传播项 ， 此时的波已经“驻”在此地不动 。
当我们把音叉放入水中 ， 音叉就会作为波源在水中激发出表面波 。 某时刻距离波源r处的波 ， 就是r/v之前由波源发出然后传递过来的 ， v是波在水面的传播速度 。 对于存在两个波源的音叉 ， 某处的波就是由两个波源分别于r1/v和r2/v之前发出 ， 其中r1和r2分别是某点到波源的距离 ， 之后再相干叠加形成干涉图样 。 当r1和r2相等或者相差N倍波长时 ， 两个波源振动相同增强 。 相差N+1/2个波长时 ， 振动相反而抵消 ， 我们在此处就看不到水波 。 在其余位置便可以看到幅度不同的振动 。 最终 ， 音叉会在水面上形成如下图一样的放射状图样 。
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如果考察音叉的完整运动方程 ， 我们会发现音叉本身存在一个共振频率 。 这一频率与音叉所在的介质有关（密度与粘滞系数） ， 通常将音叉的这一共振特性与压电效应相结合 ， 来制作一些探测器 ， 比如探测液氦的超流相变 ， 在材料生长过程中监测薄膜生长厚度等 。
做完这次的实验 ， 小编忽然意识到 ， 由于音叉的振动 ， 杯哥的内心不仅产生了波动 ， 甚至形成了驻波与干涉条纹 ， 想必他也很喜欢这样的放松方式吧！
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上期回顾
NO.222 秋天的第一阵电磁波 | 正经玩
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01.解国玺的实验分享如下：
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02.shh的实验分享如下：
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03.热情的实验分享如下：
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