题目
对于驻波,下列说法中错误的是[]A. 驻波是一种特殊的振动,波节处的势能与波腹处的动能相互转化B. 相邻两波节之间的距离等于产生驻波的相干波的波长C. 一个波节两边的质元的振动相位相反D. 两相邻波节之间的质元的振动相位相同
对于驻波,下列说法中错误的是[]
A. 驻波是一种特殊的振动,波节处的势能与波腹处的动能相互转化
B. 相邻两波节之间的距离等于产生驻波的相干波的波长
C. 一个波节两边的质元的振动相位相反
D. 两相邻波节之间的质元的振动相位相同
题目解答
答案
B. 相邻两波节之间的距离等于产生驻波的相干波的波长
解析
驻波是两列振幅相等、频率相同、方向相反的相干波叠加形成的特殊波。其核心特征包括:
- 波节(质点振动始终为零的位置)和波腹(质点振幅最大的位置)交替出现;
- 相邻波节间距为原波波长的一半($\lambda/2$);
- 波节两侧质点振动相位相反,相邻波节间质点振动相位相同。
本题需结合上述知识点,判断选项中错误的说法。
选项A
波节处的势能与波腹处的动能相互转化
驻波中,波节质点不动(动能为零),但周围质点振动产生势能;波腹处动能最大,势能为零。然而,能量在驻波中是空间分布的,并非波节与波腹之间直接转化,而是各质点内部动能与势能相互转化。因此,选项A表述不严谨,但未直接错误。
选项B
相邻两波节之间的距离等于产生驻波的相干波的波长
驻波的波节间距为$\lambda/2$,而非$\lambda$。例如,若原波波长为$\lambda$,则相邻波节间距为$\lambda/2$。因此,选项B错误。
选项C
一个波节两边的质元的振动相位相反
波节处为节点,两侧质点振动方向始终相反,相位差为$\pi$(即相位相反)。选项C正确。
选项D
两相邻波节之间的质元的振动相位相同
相邻波节间相隔$\lambda/2$,中间质点振动相位相同(如波腹处质点同步达到最大位移)。选项D正确。