实验 8.7

将细绳的一端固定,用手拿着另一端上下摆动(图 8-10)。观察细绳上发生的现象。

〔结果〕可以看到一列 相间的波由细绳的一端向另一端传

去。

实验表明,细绳中各部分的振动是由波源引起的,只是它们的振动在时间上比波源迟一些,离开波源越远的部分,振动开始得越迟。

  1. 横波

现在来具体研究振动是怎样在介质中传播开去的。

首先,我们可以把一条水平细绳看成是由一系列在水平线上的质点构成的[图 8-11(a)],一个质点的运动将带动相邻质点的运动。当绳端质点 1 振动到它的最高点时,由于质点间弹力的作用,使质点 2、3 随着向上振动,质点 4 即将向上振动[图 8-11(b)]。当绳端质点 1 回到

平衡位置时,质点 4 已向上运动到它的最高点,质点 7 即将向上振动[图8-11(c)],依次类推,可以知道绳上为什么会出现一列凹凸相间的波向细绳的另一端传去。

从上面的分析可知,在这一列波水平向右传播的过程中,每一个质点只是在做竖直方向上的简谐振动,并没有沿波的传播方向运动,像这种传播方向和质点振动方向垂直的波叫做横波。横波在传播过程中有明显的波峰和波谷。

横波的这个特性可以由同学做体操进行模拟。让一组同学排成一 行,第一个同学做蹲站运动,第二个同学跟着模仿前面的同学做同样的动作,但慢了一拍,第三个、第四个⋯⋯跟着模仿前面的同学做,都依次慢一拍,在旁边的同学看起来,犹如一列横波在前进(图 8-12)。这种情景在大型团体操中是经常可以看到的。

  1. 纵波