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FHSST 物理/波/类型

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波和类波运动
定义 - 波的类型 - 波的性质 - 实际应用:声波 - 实际应用:电磁波 - 方程和量

两种类型的波

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我们同意波是移动的峰值和波谷的集合,我们用水作为例子。在任何介质中,移动的峰值和波谷,具有我们描述的所有特征,构成了波。可以有峰值和波谷垂直于运动方向的波,就像水波一样。这些波被称为横波。

还有两种类型的波。第一种被称为纵波,它们的峰值和波谷与波的运动方向相同。问题是如何构建这样的波呢?

纵波的例子是通过气体传播的压力波。这种波中的峰值是压力达到峰值的点,波谷是压力达到最小值的点。

在下图中,我们展示了气体分子在管中的随机排列。末端的活塞以重复的运动移动到管中。在第一次活塞冲程之前,整个管道的压力是相同的。

当活塞移入时,它会将管末端的空气分子压缩在一起。如果活塞停止运动,所有气体分子会相互碰撞,管中的压力会增加。

当活塞再次移出时,在分子有时间四处碰撞之前,压力增加会像脉冲一样向下移动(单一的峰值和波谷,一个波周期)。

随着这种重复,我们得到的是压力增加(压力峰值)和压力降低(压力波谷)的波沿管向下移动。我们可以用正弦或余弦图来描述这些压力增加的脉冲(峰值)和压力降低的脉冲(波谷)。

第二种类型的波是扭转波。峰值和波谷围绕运动方向旋转。简单来说,就是“扭转运动”通过介质传播。在两种波类型中,这是最难描述和可视化的。

每种类型的波都有很多例子。并非所有波都能用肉眼看到,但所有波都能被探测到。

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