驻波

1. 观察弹簧波的叠加与反射

1. 将弹簧玩具或钢制弹簧沿地板或走廊水平拉伸，由一名学生握住一端，另一名学生握住另一端。在弹簧中间两侧约一英尺处，用胶带标记两条纵向的“边界”。再在中间两侧两英尺处重复标记类似的边界。
2. 轮流发射脉冲（将弹簧在水平方向上小幅抖动后立即弹回起始位置），使脉冲的振幅保持在标记的边界范围内。
3. 接下来，尝试从两端同时以相同极性发射相同的脉冲，并观察脉冲相遇时发生的现象。叠加后的波振幅应加倍，越过第一组胶带标记的边界，并触及第二组胶带标记的边界。
4. 现在，从两端同时以相反极性发射相同的脉冲，并观察脉冲叠加现象。脉冲在叠加时应相互抵消，随后继续传播，且始终不触及任何边界。
5. 将弹簧的一端固定，牢牢握住使其位置不变。向固定端发送一个单一脉冲，并观察波在反射时的振幅。反射波将以相反的极性返回。

2. 测量弹簧上驻波的频率

1. 将弹簧圈沿房间或走廊拉伸，并测量和记录拉伸后的长度。
2. 固定一端使其无法移动（牢固握住），然后轻轻水平滑动另一端，保持匀速运动，直至出现基频驻波。在此谐波下，应仅有一个波峰，以单一振幅来回移动，类似于跳绳运动时的轮廓。使用秒表记录多个波周期所需的时间。一个完整的周期从一个波腹在一侧形成开始，经过中心滑动至另一侧形成波腹，再返回原始位置。利用这些测量数据，根据公式 1 和 2计算该波的频率、周期和波长。
3. 提高滑动端的运动速度，直至达到下一个谐波（n = 2）。在此谐波下，应有两个位于相对侧的波峰反向运动，其形态可能类似于字母“s”旋转时的二维投影。测量其频率，然后计算该波的周期和波长。该频率与基频的比值是多少？
4. 对下一个谐波（n = 3）重复上一步骤。