操作说明:按下示范曲按钮,或者操作频率选择按钮,选择不同的频率,喇叭发出不同的声波,可观察频率不同时有机玻璃管内颗粒振动的情况,并观察振幅顶部处和振幅为零处的变化。
功能概述:展品由喇叭、有机玻璃管、泡沫颗粒、频率显示器、操作按钮等组成。
有机玻璃管内装有固体彩色颗粒,一端与喇叭相接构成一个展示声驻波的密封空间。操作按钮,选择不同的频率,喇叭发出不同的声波,入射声波从有机玻璃管一端传播到另一端产生反射波,在特定频率下入射波和反射波互相叠加形成驻波,振幅顶部的点称为波腹,振幅底部的点称为波节。调整声源频率时,数字显示器同步显示当前的声音频率,这时波腹、波节的位置和振动幅度随之改变,形成看似小颗粒跳舞的现象。
科学原理:管中的小颗粒为什么会跳舞呢?因为喇叭发出的入射声波在管内另一端发生反射而形成反射波,在特定频率下入射波和反射波互相叠加形成驻波,振幅顶部的点称为波腹,振幅底部的点称为波节。当调整声源频率时,波腹、波节的位置和振动幅度随之改变,形成看似小颗粒跳舞的现象。驻波在声学、光学和无线电等学科中都有重要用途,它可以测定波长或确定振动系统的固有频率。