有两列简谐波在同一直线上,向相同方向传播,它们的波速为u1和u2,频率为ν1和ν2,振幅为A1和A2,在原点x=0处的振
有两列简谐波在同一直线上,向相同方向传播,它们的波速为u1和u2,频率为ν1和ν2,振幅为A1和A2,在原点x=0处的振动初相位为φ10和φ20,写出下列几种情况下合成波的表达式,并说明它们的特点。(1)A1≠A2,其他各量相同;(2)ν1≠ν2,其他各量相同;(3)φ10≠φ20,其他各量相同;(4)u1=-u2,其他各量相同。
两列简谐波为
(1)由ν1=ν2=ν,u1=u2=u,φ10=φ20=φ0,可得
上式表明合成波振幅最大,A=A1+A2。合成波余弦函数同单个波的余弦函数。$由A1=A2=A,u1=u2=u,φ10=φ20=φ0,可得
式中第一项因子随时间变化较之第二项因子随时间变化缓慢。在波传播方向空间某确定点处(x为某一定值),在ν2-ν1远小于ν1或ν2时,会形成拍现象。$由A1=A2=A,u1=u2=u,ν1=ν2=ν,可得
合成波也是与原单个波传播方向相同的简谐波,频率、波速与单个波相同,但振幅、初相位不同,与原两个波初相位有关。$由A1=A2=A,ν1=ν2=ν,φ10=φ20=φ0,u1=-u2=u,可得合成波
此合成波为驻波。