振動與波的計算機模擬研究

應用物理學論文編號:WLX108  字數:11871,頁數:50 
目  錄
中文摘要1
英文摘要2
目錄3
緒論4
研究動機與目的．4
 1.2  研究背景．4
       1.2.1  簡諧振動的研究背景4
       1.2.2  波動的研究背景5
 1.3  研究方法與系統描述．5
第二章    簡諧振動的探討6
 2.1  簡諧振動方程及其性質特點．6
2.1.1  振動的能量．7
2.1.2  兩個同向振動的合成．8
2.1.3  兩個垂直振動的合成11
　　　2.2　其他振動及其性質特點16
　　　　2.2.1  阻尼振動及其特點16
        2.2.2  受迫振動及其特點20
第三章 　波動的探討22
 3.1  行波方程及其性質特點22
 3.1.1 波的速度與能量．24
        3.1.2  波的疊加及其性質26
      3.2  駐波現象及其應用28
        3.2.1  張緊弦線上的振動28
        3.2.2 棒子和空氣柱的振動．30
第四章    結論．33
致謝．34
參考文獻．35
附錄VB程序源代碼36

 摘       要

 簡諧振動是最簡單最基本的振動，它的應用范圍跨越了物理學的不同領域。在我們的日常生活中，到處都有簡諧振子的模型：單擺、扭擺、LC諧振電路、電流表的指針等等。振動在其他領域中有著廣泛的研究價值，比如受迫振動的共振在工程建筑學中有著重要的意義。振動通過介質的傳播形成了波動，根據不同的標準，波可以分為各種類型，對波動本身各種性質的研究在科學技術上形成了多種學科，出現了聲學理論、電磁波理論、光電子理論等許多部門。本論文將對簡諧振動和波動在力學范圍內的性質進行總體展開討論，并用Visual Basic語言對各種振動和平面波的軌跡、振動的合成，波的疊加等現象以圖形的方式描述出來，通過改變參數和條件，對振動和波的特性進行更深入的了解。

關鍵詞：  簡諧振動  波動  振動合成  計算機繪圖

Abstract
 Simple harmonic vibration is the simplest and the most basic vibration, its application can be found in many different fields of physics. We can see the model of simple harmonic oscillator in our daily life, such as simple pendulum, torsion pendulum, LC circuit and the pointer of ammeter, etc. The vibration deserves comprehensive analysis in other fields．For example，the resonance from forced vibration is very important in building works. Wave is made by the transmission of vibration in medium. According to different standards, wave can be divided into different types. The study on the feature of waves leads to many kinds of subject, such as acoustic theory, electromagnetic waves theory, photonics theory and so on. In this thesis, we will discuss the feature of simple harmonic vibration and wave in mechanics, and use Visual Basic to describe the trajectory of all kinds of vibration and wave, the composition of vibration and the interference by drawing their pictures. We will change the parameter and condition to comprehend their feature more deeply.

Keywords: simple harmonic vibration, the wave, the composition of vibration, computer graphics