①电源振荡控制器②频闪观测仪③水波槽及观测屏 ①电源振荡控制器②频闪观测仪③水波槽及观测屏 图1水波槽频闪仪 图2平面波振遄器安装图 图3数码相机拍摄到的表面波聚焦(经B反色调且锐化 面波就是毛细波或重力波,其波速满足公式 其中,g是重力加速度,k是波矢,γ是液体表面张力系数,ρ是液体密度,h是液体深度。 由(1式可知,水波的波速与水槽内水深有关,由于塑料凸透镜有一定的厚度,所以从 凸透镜上面通过的表面波的波速比周围水波的波速小,故产生聚焦现象 (1)推导透镜的焦距 如图4,由水波分别经ABD和经OOD会聚所用的时间相同,可得到 其中,f为焦距,c为凸透镜旁边水中的波速,c为凸透镜上方水中的波速,r、d为透 镜的几何参数。 定义凸透镜折射率n=,由(2)得f -4y2(n-1 对于薄透镜,省略r的二次项,得f 4r(n-1 o1994-2006ChinaAcademicJOurnalElectronicPublishingHouseAllrightsreservedhttp://www.cnki,net①电源振荡控制器 ②频闪观测仪 ③水波槽及观测屏 图 1 水波槽频闪仪 图 2 平面波振荡器安装图 图 3 数码相机拍摄到的表面波聚焦(经 PS 反色调且锐化) 面波就是毛细波或重力波 ,其波速满足公式 : c = ( g k + yk ρ ) th ( hk) (1) 其中 , g 是重力加速度 , k 是波矢 ,γ是液体表面张力系数 ,ρ是液体密度 , h 是液体深度。 由(1) 式可知 ,水波的波速与水槽内水深有关 ,由于塑料凸透镜有一定的厚度 ,所以从 凸透镜上面通过的表面波的波速比周围水波的波速小 ,故产生聚焦现象。 (1) 推导透镜的焦距 如图 4 ,由水波分别经 ABD 和经 COD 会聚所用的时间相同 ,可得到 r + f 2 + d 2 c0 = 2 r c + f - r c0 (2) 其中 , f 为焦距 , c0 为凸透镜旁边水中的波速 , c 为凸透镜上方水中的波速 , r、d 为透 镜的几何参数。 定义凸透镜折射率 n = c0 c ,由(2) 得 f = d 2 - 4 r 2 ( n - 1) 2 4 r( n - 1) 对于薄透镜 ,省略 r 的二次项 ,得 f = d 2 4 r( n - 1) (3) — 2 —