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当声波出现叠加时容易出现干涉现象称为超声波干涉(二)

来源: | 发布日期:2022-08-19
作为干涉现象的一个特例,现讨论由两列频率相同,但沿相反方向传播的平面波相干形成驻波的情况。
设沿X正向传播的波的声压为
1

而沿X负向传播的波的声压为

2

根据叠加原理,合成声场的声压为
   3(2-7)

合成声场声压表达式的第一项代表驻波场。场中各点振幅随x按余弦规律稳定地分布。 在同一x的各点位置上的质点同相振动。其中,在kx=nπ,即1660893080463(n=1,2,...)的位置处,声压振幅最大,称为声压波腹。而在1660893111428,即 1660893195881处,声压振幅为零,称为声压波节。

式(2-7)的第二项,代表沿X正向传播的行波。其振幅由两波原有振幅差决定。这一项的存在,表明声波有一定能量传递,且使合成场的波节处振幅达不到零值。只有当两波振幅相等(如声波碰到界面而全反射的情况)时,第二次项才为零,即无行波成分。此时波腹处声压振幅为原有两倍,波节处振幅为零,这种情况下的驻波,称为定波。图2-8给出驻波与定波的示意图。

驻波与定波声场分布示意图

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