弦驻波
【实验目的】
演示典型的横波驻波。
【实验装置】
实验装置如图所示
【注意事项】
【演示与现象】
先将信号源控制振幅电压输出调至最低，打开电源；适当增大电压至弦平稳振动，然后调节频率旋钮，直到出现弦驻波；改变频率，观察不同的弦驻波（注意波腹与波节数目）。
【实验原理】
由电振荡器产生振动信号，输出到振荡源，振荡源由喇叭改制而成，并连接一振动杆，振动源带动振动杆做上下振动，振动杆的振动频率和幅度可由相关旋钮进行调节。振动杆带动固定在杆上的弦线振动，以横波的形式传播，横波传到弦线的另一端时，遇到固定点反射，反射波与入射波相遇叠加，调节弦线振动频率，改变波长，当弦线长度等于半波长整数倍时，形成稳定驻波。
振幅为零的点称为波节，振幅最大处称为波腹。波节两侧的振动相位相反。相邻两波节或波腹间的距离都是半个波长。在行波中能量随波的传播而不断向前传递，其平均能流密度不为零；但驻波的平均能流密度等于零，能量只能在波节与波腹间来回运行。由於节点静止不动，所以波形没有传播。能量以动能和势能的形式交换储存，故称为驻波。
【思考题】
附录：横波驻波
设沿X方向的入射波方程为
反射波方程为
入射波与反射波叠加，在空间某点的方程为
(1)
式(1)为驻波方程。
当
即：
时，在 
，（n=0，1，2，…）位置上，振动的振幅最大，称为波腹。
当
即：
时，在
，（n=1，2，… ）位置上，振动的振幅最小，称为波节。其余各点的振幅在零和最大值之间。如图1所示。
图1. 驻波图像
由上述讨论可知:相邻两波腹(或波节)之间的距离为
，由于反射端为固定点，波节位置，故要形成稳定驻波，要求弦长
应满足：
式中
为半波数。
弦线中横波的传播速度为： 
……… (2) 式中
为弦线中的张力，
为弦线的线密度。 根据
得：
……… (3)
由（2）（3）两式可得： 
……… (4)
由（4）式可知，当给定
，频率
只有满足该式关系才能在弦线上形成驻波。当外力去驱动弦振动时，外力的频率必须与这些频率一致，才能促使弦振动的传播形成驻波。实验中就是通过调节驱动力的频率来观察到不同个数的驻波。
此外还可通过改变弦线拉力来改变波节波腹个数。
