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两个简谐振动的合成

消去时间t,得
x2 A12
y2 A22
2xy A1 A2
cos(2
1)
sin 2 (2
1)
椭圆方程。质点的运动轨迹是椭圆。
(1)2 1 0 ,两分振动同相:
x A1 y A2 质点在Ⅰ、Ⅲ象限沿 过原点的直线运动。t时 刻质点离开原点的位移
s x2 y2
A12 A22 cos( t )
A1=A2:右旋圆运动
(4)2
1
2
,y 比 x 落后 2 :
x2 y2 1 A12 A22
质点按分振动的周 期作左旋正椭圆运动
A1=A2:左旋圆运动
(5)当 2 1 取其他值时,合振动的轨迹一
般为斜椭圆。 与上述合成过程相反,一个圆运动或椭圆运
动可以分解成两个互相垂直的同频率简谐振动 这在分析光的偏振时要经常用到
*10.2.4 互相垂直的不同频率简谐振动的合成
合振动的轨迹一般是不稳定的。但当两个分 振动的频率比恰好等于简单的整数比时,合振 动的轨迹是稳定的封闭曲线,称为李萨如图。
李萨如图
判定两种频率是否成整数比,据此可由已知 频率确定未知频率。
以上有不当之处,请大家给与批评指正, 谢谢大家!
15
A A12 A22 2A1A2 A1 A2 振动相消,合振幅极小。
A A12 A22 2A1A2 A1 A2 当A1=A2时,A=0,即两个等幅反相的振动互 相抵消。
(3)当 2 1 取其他值时: |A1 A2|< A < A1+ A2
10.2.2 同方向、不同频率简谐振动的合成
拍频 :单位时间内振动加强或减弱的次数
振幅 2Acos (2 1)t 的频率
2 由于是绝对值,所以
2
1
2
2
2
1
拍频等于两个分振动的频率之差
10.2.3 互相垂直的同频率简谐振动的合成
质点同时参与沿x、y轴方向的两个同频率的 简谐振动
x A1 cos( t 1), y A2 cos( t 2 )
合振动是频率与分振动相同的简谐振动
(2)2 1 ,两分振动反相:
x A1 y A2
质点在Ⅱ、Ⅳ象限 沿过原点的直线作简谐 振动,频率与分振动相 同。
(3)2
1
2
,y 比 x 超前
2

x2 A12
y2 A22
1
质点的运动轨迹是以
坐标轴为主轴的正椭圆 (或圆) 不是简谐振动!
按顺时针方向作右旋正 椭圆运动,运动周期仍等 于分振动的周期。
10.2 两个简谐振动的合成
同方向、同频率简谐振动的合成
10.2.1 同方向、同频率简谐振动的合成 质点同时参与两个同方向、 同频率的简谐振动
x1 A1 cos( t 1)
x2 A2 cos( t 2 )
合振动仍是一个角 频率为ω的简谐振动:
x x1 x2 Acos( t )
A A12 A22 2A1 A2 cos(2 1) tan A1 sin 1 A2 sin 2
A1 cos1 A2 cos2
A A12 A22 2A1 A2 cos(2 1) (1)两分振动同相:2 1 2k , k 0,1,2,
cos(2 1) 1
A A12 A22 2A1 A2 A1 A2 振动相长,合振幅极大。
(2)两分振动反相:2 1 (2k 1) , k 0,1,2, cos(2 1) 1
x1 Acos1t, x2 Acos2t, 设 2 1
x
x1
x2
2 A c os
(2
1)t
2
cos
(1
2
2
)t
合振动不是简谐振动。一种重要的特殊情况:
2、1 较大,2 1 ຫໍສະໝຸດ 1 2振幅:2Acos (2 1)t ,角频率:1 2
2
2
频率都较大且频率差很小的两个同方向简谐
振动,在合成时会产生合振幅时强、时弱的现 象,这称为拍。
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