物理学把波看作是在一个或多个场中引起的扰动。场的值在稳定平衡状态下反复振荡。
机械波和电磁波是物理学中研究的常见波。实际上,波是能量的传输,而不需要任何介质的传输。
一般来说,波浪无处不在,要想识别它就要用一种介质来了解它的特性。波被定义为穿过介质从一点到另一点的扰动。
当波形从一端延伸到另一端时,它保持在静止位置。如果粒子在静止位置移动,它将形成一个波,并开始从一个点移动到另一个点。
粒子的特性使它向上或向下移动,有时向前或向后移动。波在任何方向上的运动称为脉冲。
脉冲是从一点移动到另一点的单一扰动。如果波不断地来回移动,就会在介质中产生波纹,称为波。
在物理学中,观察和分析的波有两种。一个是驻波,另一个是行波。
驻波和行波的区别在于,驻波不传输任何能量,而行波具有从一个位置到另一个位置传输能量的特性。
Parameter of Comparison | Stationary Wave | Travelling Wave |
---|---|---|
波的性质 | 驻波不传输能量。 | 行波传递能量。 |
振幅 | 驻波以不同的振幅振荡。 | 行波以相同的振幅传播。 |
相位差 | 两个粒子之间的相位差在0到π之间 | 两个粒子之间的相位差为0到2pi |
波浪剖面 | 波剖面由环组成。 | 波浪剖面由波峰和波谷组成。 |
形成 | 驻波只能在特定的频率和波长下形成。 | 行波可以在不同的频率和波长下形成。 |
驻波是在时间上连续振荡,但峰值振幅在空间上不移动的波。简言之,驻波是垂直运动而非水平运动的波。
一个驻波有两个波长和振幅恒定的波。这两个波的传播方向相反。
当波浪向上和向下移动时,就会形成节点。一个节点是一个位置,波代表一个特定的周期。
波腹是波以最大振幅振荡或振动时的位置。驻波是由一位名叫迈克尔·法拉第的科学家观测到的。
这种现象可以理解为介质在与波相反的方向上运动。由此产生的干扰使波保持静止。
驻波不传输任何能量。上面讨论的常见现象称为共振。
驻波发生的介质称为谐振腔。由于两个波的振幅保持不变,能量的传播为零。
驻波的谐波取决于介质是固定的还是开放的。如果介质的端部是固定的,则一旦到达,波应反转。如果介质是开放的,波会自动向右上翻。一旦媒质两端固定,它就会保持振荡,并在一定频率下产生驻波。
行波是一种带有扰动的波,它沿着介质运动。它把能量从一点传输到另一点。
行波以恒定的速度运动。波是由于一个粒子的运动而引起的,该运动会干扰与其相邻的下一个粒子。
静止的粒子从平衡状态移到运动状态,使波运动。观察到波在介质中传播,在介质中可以看到波峰从一个质点移动到另一个质点。
波峰之后自然是一个低谷,周期继续。观察到的不同波形称为正弦波。
正弦波应持续存在,直到介质中引入另一个不同频率的波。这种波从一个位置到另一个位置的运动,传递能量称为行波。
行波是在不局限于givens空间时形成的。因此,行波形成并将在很短的时间内运动。
以一个海浪为例,当另一个海浪遇到另一个海浪时,海浪开始进一步移动。它们都合并并以不同的方向传播,这又被另一个相反方向的波所遭遇。
据了解,行波的实际出现是很难调查的,因为粒子一直在其所受的方向上移动。
研究波是为了利用物理世界中存在的不同类型的波的现象。波浪无处不在。人们每天都会遇到海浪。不管是微波还是水波,无线电波还是光波。这一切都是基于简单波理论。类波现象给出了能量如何通过介质的确切概念。
在这一点上可以理解,波传递的是能量,而不是物质。灯泡输送光能使这个地方明亮。它不运输任何其他物质。研究文具和行波的区别,会产生许多仍然存在于日常生活中的未知现象。
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