A-level 物理/波的性質/波

電磁波

電磁波譜是一族具有以下性質的波

• 它們能夠透過真空傳播。
• 它們在真空中都以相同的速度傳播（3×10⁸ ms⁻¹）。
• 它們都是橫波，由相互垂直振盪的磁場和電場組成。
• 它們都以光子的形式傳遞能量（特定輻射的頻率越高，每個光子所含的能量就越大）。
• 它們都可以反射、折射、衍射併產生干涉圖案。
• 這些波的性質會隨著它們的頻率/波長而改變，因此它們被分為七個子組，分別是無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和伽馬射線。

無線電波

無線電波主要用於短距離或長距離通訊。較短的波長用於電視和調頻廣播，而較長的波長用於調幅廣播。

長波波長 = 1*10⁴m
中波波長 = 1*10²m
短波波長 = 1*10⁰m

微波

一些微波可以輕鬆地穿過地球大氣層，並用於與衛星或行動電話的通訊。

微波也常用於微波爐的幫助下烹飪食物。

典型值如下
波長 (m) = 3*10⁻²
頻率 (Hz) = 1*10¹⁰

定義

橫波
能量傳遞方向與振動粒子方向成 90 度角。

縱波
粒子沿波的能量傳遞方向前後振動。

振幅
波的最大位移。

週期 (T)
是波完成一個完整迴圈所需的時間（以秒為單位）。

頻率 (f)
每秒波的迴圈次數。

波長 (λ)
波上兩個具有相同相位粒子的最近距離。

波速
波在一個週期內傳播的距離。 (λ/T)