Колебания и волны

Образование стоячих волн происходит при интерференции бегущей вперед и отраженной волны. На границе отражения мо­ жет образоваться или узел, или пучность. Это зависит от соотно­ шения плотностей сред. Если среда, от которой происходит отра­ жение, более плотная, чем среда, в которой распространяется вол­ на, то на границе получается узел. В этом случае в месте отражения волна меняет фазу на противоположную. Если среда, от которой происходит отражение, менее плотная, чем та среда, в ко­ торой распространяется волна, то на границе получается пучность. В данном случае волна не меняет фазы. Рассмотрим образование стоячей волны при распростране­ нии продольных акустических (звуковых) волн в цилиндрической трубе, закрытой с одного конца, например в вертикальной трубе, в которую налита вода. Изменяя уровень воды в цилиндре, можно добиться того, что сила звука будет значительно возрастать. Определим, при какой хтине (высоте) воздушного столба в трубе это происходит. Из (62) и (65) видно, что расстояние между пучностью и узлом в стоячей волне может составить: Следовательно, возрастание силы звука будет происходить всякий раз, когда длина воздушного столба равна нечетному числу четвертей длины звуковой волны (рис. 24). Если обозначим длину резонируюшего столба через L, то %южем записать уравнение: L = {2n + l)^. /г = 0, 1,2, ... (66) Расстояние между последовательными пучностями опреде­ ляется соотношением l = L „^,-L„ = XI2, и=1,2,3,... (67) 53