駐波

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駐波(Standing Wave)
國立臺南第一高級中學物理科王俊乃老師/國立彰化師範大學物理學系吳仲卿教授責任編輯

駐波,顧名思義,就是常駐空間某區域之波動,或者說是靜態(stationary wave)的波動。駐波的現象之所以會發生,可能是因為在原本靜止的介質,有兩個波動往相反的方向行進,兩波動相遇干涉後就產生駐波。在上述狀況下,如果兩個波動的振幅相同,則駐波的平均傳播能量就等於零,也就是不會有能量往外傳播。其中,共振腔(resonators)裡的駐波,就是共振(resonance)現象的例子之ㄧ。

在繩子(strings),或者是空氣柱(columns of air)等物質中,可以觀察到駐波的現象。在上述物質中產生一個行進波,當行進波傳播至邊界,反射波會往反方向行進。繩子或者是空氣柱,皆各自存在有其數個自然振動頻率,具有自然振動頻率的反射波就干涉形成了駐波。在彈奏樂器時,由樂器產生的駐波,就是該樂器的一組諧和音(harmonics)。駐波的節點(Nodes)發生在固定端,反節點(anti-nodes)則發生在開放端。如果只有一個固定端,則駐波就僅能夠存在奇數(odd-numbered)的諧和音。一個具有開放端的管子,駐波的反節點並不會恰好在開放端口。

在光學領域裡,利用光波導管(optical wave guides),或者是光學腔(optical cavities),也可以產生光的駐波。例如在光學腔裡,在一端產生光波並且往另一端發射,然後設法讓該光波行進至另一端產生反射,則持續發射的光波會與反射光相互干涉,形成一個駐波的區域。


資料來源
http://en.wikipedia.org/wiki/Standing_wave

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