4.5大型纵波横波演示展示

【演示目的】

1.         探究机械波的产生与传播过程。

2.         探究纵波与横波的区别。

【实验装置】

图4.5-1大型纵波横波演示仪

【演示原理】

横波与纵波是波动的两种形式。

横波（transverse wave），也称“凹凸波”，是质点的振动方向与波的传播方向垂直的波动。横波的传播，在外表上形成一种"波浪起伏"，即形成波峰和波谷。实质上，横波的传播是由于媒质内部发生剪切变形(即是媒质各层之间发生平行于这些层的相对移动)并产生使体元恢复原状的剪切弹性力而实现的。

纵波（longitudinal wave）是质点的振动方向与传播方向同轴的波，声波是典型的纵波。纵波亦称"疏密波"，纵波的传播过程是沿着波前进的方向出现疏密不同的部分。

【实验操作及演示现象】

1. 沿弹簧方向，左右轻轻摆动右端金属棒，观察弹簧上纵波的传播特点。在弹簧某一位置观察到该处的疏密度不断变化。

1．待弹簧停止振动后，沿与弹簧垂直的方向，前后轻轻摆动右端金属棒，观察弹簧上横波的传播特点。在弹簧某一位置观察到该处的起伏度不断变化。

【注意事项】

1．使演示仪尽量水平，搬动时轻拿轻放。不能用手乱拨弹簧，以免弹簧缠绕。

2．波源振动片的振幅不要过大，以避免使它变形。

3．使用后，将弹簧托起避免疲劳变形。

【思考题】

1. 纵波与横波是如何产生的？波源振动方向与波的传播方向有什么关系？纵波与横波有哪些相同点和不同点？

2．日常生活中有哪些波是纵波，哪些是横波？

3．传播过去的波与反弹回来的波会产生干涉现象，试分析两波干涉需要怎样的条件。

4．干涉的特殊情况是产生驻波，试分析怎样的条件会产生驻波。

5．要做好此实验应该注意些什么？手摆动弹簧的快慢对实验结果有什么影响？