通俗的讲一下,不一定正确。
对于一个足够窄带状水槽,一端装置换能器,如果末端没有能量吸收装置,那么就会产生驻波。可以这样理解,就是当波传递到末端以后,因为未被吸收,那么就会反射回来。反射回来的波与入射的波相互叠加,就产生驻波。
根据水槽长度不同,反射波与入射波的相位将不同,因此,可能在振幅上完全相抵,也可能完全相加。
如果不考虑换能效率,即设换能器与水的能量可以相互完全转换,换能器的方向性足够好,水不会到换能器的背面,换能器背面的能量也不传给水槽壁,那么:反射回来的波就会完全传给换能器,在换能器上产生振动,并转变为电信号。
那么,如果水槽的长度刚好使振幅完全抵消,那么,对于换能器的输入来说,相当于阻抗无限小,接近0欧。因为,它的上面不能有振幅,分子为0,那么R=0。如果振幅完全不抵消,那么阻抗无限大,即不需要输入能量,就能获得很高的振幅。
没有振幅,不等于没有力,而是等效于物体具有足够的刚性,物体的末端又顶在一个无限坚强的基座上,因此传递的力很大,而物体却没有震动。
因为水槽是一个开放介质(而不是密闭的无弹性水管),水是可以压缩、可以变形的,没有刚性的东西,所以事实情况并不是这样。当频率比较低的时候,由于水是液体,它的固有性质标明,在任意一个点,在任意方向上测量,压强是相同的。也就是说,水中的纵波,可以转变为其可以变形部分的横波,那么就是水表面的横波。所以,当以某频率给水槽馈入能量的时候,如果驻波太大,水的表面就会泛起涟漪,严重的时候,甚至会溅起水花。
有些寺庙中供游客把玩的水盆,就是这个原理。不排除当馈入能量很大,频率比较适当的时候,整个水泛起很大的水花,就像爆炸一样。
至于频率达到一定值的时候,会不会因为水的介质损耗而产生别的什么效应,需要在理论上推导一下。不过个人估计,除了介质损耗,温度升高外,不会有什么效应,也不会产生什么别的能量。