駐波 | 化學工廠資訊網
駐波
駐波(英語:standing wave或stationary wave)為兩個波長、週期、頻率和波速皆相同的正弦波相向行進干涉而成的合成波。與行波不同,駐波的波形無法前進,因此無法傳播能量,故名之。
駐波通過時,每一個質點皆作簡諧運動。各質點振盪的幅度不相等,振幅為零的點稱為節點或波節(英語:Node),振幅最大的點位於兩節點之間,稱為腹點或波腹(英語:Antinode)。[1]由於節點靜止不動,所以波形沒有傳播。能量以動能和勢能的形式交換儲存,亦傳播不出去。兩列傳播方向相反的相干波相遇而產生干涉,或介質沿波速的相反方向運動時,均可產生這個現象。常見的駐波現象是諧振器中,一列波與自身的反射波產生干涉而形成的。[2]
1860年,弗朗茲·麥爾德首次發現,並創造了「駐波」(德語:stehende Welle或Stehwelle)一詞。[3][4][5][6]
兩列反向傳遞的波[編輯] 行波在障礙處反射形成駐波同一介質中,兩列傳播方向相反,而振幅、頻率都相同的波相遇時,即形成駐波。其結果是在一系列固定的位置產生波腹(即振動加強點)和波節(即振動減弱點)。一列波與自身的反射波很容易形成駐波。[7]
實際情況中,振盪過程中的損耗和其他導致能量損失的因素使得完美的駐波很難實現。其結果是形成駐波和行波的疊加。這種波中純駐波和純行波的比例可以用駐波比(SWR)來描述。[8]
數學描述[編輯]沿相反方向傳播的波可以用以下方程表示:
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