章 文 张 玉 张子云 衡太骅

(安徽大学 1物理与材料科学学院； 2生命科学学院，安徽 合肥 230601)

驻波的瞬时能流密度

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(安徽大学1物理与材料科学学院；2生命科学学院，安徽 合肥 230601)

本文首先指出了人们利用瞬时能流密度解释驻波能量的认识误区。之后论证了两列简谐波在相遇区域任一点的瞬时能流密度等于两列波各自的瞬时能流密度之和的条件是两列波必须相向传播，从而严格证明了驻波瞬时能流密度的结论。最后从受力的角度分析了驻波的能量只能在相邻波腹和波节间流动。

驻波；瞬时能流密度；叠加原理

驻波是振幅相同的两列相干简谐波，沿同一直线相向传播时，在相遇区域内形成的一种特殊的干涉现象。关于驻波的能量流动，多数大学物理教材仅简单介绍了结论，而解释得不够透彻。目前已有部分文献分别用图示法[1,2]和解析法[3-5]探讨了驻波的能量流动问题。关于驻波能量的解析，人们将两列相干简谐波的瞬时能流密度相加得到驻波的瞬时能流密度[3]，并依此分析驻波能量的传播规律。然而，这种方法虽能正确地解释驻波能量的流动，却容易使读者对瞬时能流密度的认识产生一定的误区，即两列简谐波叠加时波线上任一点的瞬时能流密度一定等于两列波各自的瞬时能流密度之和。这种理解正确与否还需要从理论上严格论证。本文首先讨论了上述问题并严格证明了驻波的瞬时能流密度等于入射波和反射波瞬时能流密度之和。……