FHSST 物理/波/型別
外觀
我們同意波是移動的峰值和波谷的集合,我們用水作為例子。在任何介質中,移動的峰值和波谷,具有我們描述的所有特徵,構成了波。可以有峰值和波谷垂直於運動方向的波,就像水波一樣。這些波被稱為橫波。
還有兩種型別的波。第一種被稱為縱波,它們的峰值和波谷與波的運動方向相同。問題是如何構建這樣的波呢?
縱波的例子是透過氣體傳播的壓力波。這種波中的峰值是壓力達到峰值的點,波谷是壓力達到最小值的點。
在下圖中,我們展示了氣體分子在管中的隨機排列。末端的活塞以重複的運動移動到管中。在第一次活塞衝程之前,整個管道的壓力是相同的。
當活塞移入時,它會將管末端的空氣分子壓縮在一起。如果活塞停止運動,所有氣體分子會相互碰撞,管中的壓力會增加。
當活塞再次移出時,在分子有時間四處碰撞之前,壓力增加會像脈衝一樣向下移動(單一的峰值和波谷,一個波週期)。
隨著這種重複,我們得到的是壓力增加(壓力峰值)和壓力降低(壓力波谷)的波沿管向下移動。我們可以用正弦或餘弦圖來描述這些壓力增加的脈衝(峰值)和壓力降低的脈衝(波谷)。
第二種型別的波是扭轉波。峰值和波谷圍繞運動方向旋轉。簡單來說,就是“扭轉運動”透過介質傳播。在兩種波型別中,這是最難描述和視覺化的。
每種型別的波都有很多例子。並非所有波都能用肉眼看到,但所有波都能被探測到。