用matlab研究拍現(xiàn)象(已修改)
2025-07-05 14:23 本頁(yè)面
【正文】 用MATLAB研究拍現(xiàn)象摘要：拍現(xiàn)象是振動(dòng)合成過(guò)程中產(chǎn)生的一種特有現(xiàn)象，它在光學(xué)、電磁學(xué)等領(lǐng)域都有重要應(yīng)用。但在大多數(shù)普通物理教材中，對(duì)于拍現(xiàn)象只是稍微提及，并沒(méi)有進(jìn)一步深入闡釋。為了加深對(duì)它的理解，本文對(duì)拍現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)做了較深入的探討，對(duì)其形成原理以及其對(duì)振動(dòng)頻率的限制條件做了推導(dǎo)，并用MATLAB進(jìn)行模擬，加以驗(yàn)證。關(guān)鍵詞：拍現(xiàn)象 MATLAB 計(jì)算機(jī)仿真中圖分類號(hào)：O433 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A一、關(guān)于拍現(xiàn)象為了定量地描述拍現(xiàn)象，設(shè)兩個(gè)諧振動(dòng)的圓頻率分別為ω1和ω2，且ω1ω2，為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，可以作如下限制，振幅A1=A2=A，初位相均為零。則其振動(dòng)方程分別為: (1) (2)合振動(dòng)為 (3)（3）式中可看作是合振動(dòng)的振幅，它隨時(shí)間作周期性變化。而后面部分則是以為圓頻率的簡(jiǎn)諧振動(dòng)。由此可見(jiàn)，兩個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成結(jié)果已不再是一個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)，而是比較復(fù)雜的振幅隨時(shí)間周期變化的振動(dòng)。而這種振幅的周期性變化即為拍現(xiàn)象。二、拍現(xiàn)象的分析在前面介紹拍現(xiàn)象時(shí)已經(jīng)用代數(shù)方法初步得出了拍現(xiàn)象的形成原理。但為了更直觀理解拍現(xiàn)象的物理意義，用旋轉(zhuǎn)矢量來(lái)分析則要好得多。兩個(gè)矢量和分別以角速度ω1和ω2繞0點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)（如圖（1）所示）。由于二者轉(zhuǎn)速不同，它們之間的夾角α=（ω1ω2）t將隨時(shí)間而改變。當(dāng)α=0時(shí)，兩矢量重合，此時(shí)合振幅最大，其值為A1+A2。由于前面已設(shè)ω1ω2，因此經(jīng)過(guò)時(shí)間后，將會(huì)超前半圈，即α=π，此時(shí)兩矢量反向，合振幅最小，為A1A2，若兩者的模相等，此時(shí)合振幅為0。同樣，再經(jīng)過(guò)時(shí)間，將會(huì)超前一整圈，二者再次重合，振幅也又達(dá)到最大值。如此周面復(fù)始，振幅出現(xiàn)周期性變化而出現(xiàn)拍現(xiàn)象
范文總結(jié)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1