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　　铝棒发音的实验研究 
　　罗志恒 
　　（苏州市第十中学  江苏 苏州  215006） 
　　本学期学校建成并开放了科学探究实验室，里面的趣味物理实验吸引了很多高中学生的注意。特别是其中的铝棒发音实验，学生们看过后都很惊讶，没想到小小的一根铝棒竟能发出很响的声音。 
　　一、实验方法： 
　　用一只手的拇指和食指捏在铝棒的中点处，再用另一只手的拇指和食指蘸一点松香粉，紧捏住铝棒，从中点处向一端抹动，反复几次，可以听到铝棒发出很纯的声音，而且响度越来越大，停止抹动以后，声音可以持续很长时间。 
　　二、实验原理： 
　　手指紧捏住铝棒，不停地朝一个方向抹动铝棒，铝棒受到纵向（沿棒的方向）的连续扰动会产生纵波（介质振动的方向与波的传播方向相同的波），入射波与从介质边界（铝棒的两端）反射回来的反射波发生干涉，形成驻波。 
　　手捏着铝棒的中点，由于手的约束，该处的介质不易作纵向振动，所以铝棒中点处一定是波节。 
　　驻波是由入射波和反射波叠加而成，在两种介质的界面处是波腹还是波节，取决于界面两侧介质的性质。介质的密度与波速之乘积叫做波阻(即波的阻抗)，相对波阻较大的介质称为波密介质，反之称波疏介质。 
　　波从波疏介质入射而从波密介质上反射时，界面处形成波节；波从波密介质入射而从波疏介质上反射时，界面处形成波腹。 
　　铝棒的两端是两种介质（铝和空气）的界面处，铝是波密介质，空气是波疏介质，所以铝棒的两端一定是波腹。 
　　因此，铝棒中驻波可能有以下一些波形： 
　　 
　　…… 
　　假设铝棒的长度为L，由于铝棒中点为波节，两端点为波腹，而且相邻的波节和波腹间的距离是波长的一半，所以铝棒长度L是半波长的奇数倍。 
　　即：  
　　（n=0，1，2……）