固定的(stationary)和前進波(progressive waves)的區別

粒子在波中的振蕩包含一些能量。根據波中能量的變化，我們可以將波分為駐波和行波。駐波和行波的主要區別在於，行波將能量從一個地方傳遞到另一個地方，而駐波不將能量從一個地方傳遞到另一個地方。...

主要區別-靜止波與前進波

粒子在波中的振蕩包含一些能量。根據波中能量的變化，我們可以將波分為駐波和行波。駐波和行波的主要區別在於，行波將能量從一個地方傳遞到另一個地方，而駐波不將能量從一個地方傳遞到另一個地方。

什麼是行波(progressive waves (travelling waves))？

前進波把能量從一個地方轉移到另一個地方，而不轉移物質。在漸進的機械波中，一個振蕩的分子將其部分能量轉移到下一個分子，然後，這個分子也開始振蕩。這個分子現在把能量傳遞給下一個分子，…所以能量沿著波傳遞。在電磁波的情況下，電場和磁場的變化攜帶了波的能量。

太陽發出的光就是前進波的一個例子。電場和磁場的振蕩將能量從太陽一路帶到地球。在行波中，兩個相鄰的點永遠不會同相。假設沿著波的一個點a處於一個特定的相位。如果A有一個相鄰的點B，並且波在A到B的方向上傳播，那麼點B在A傳播一瞬間後獲得A的相位。在這種情況發生的同時，A也在改變它的相位，所以A和B永遠不會彼此處於相位。因此，如果A在給定時間獲得其“振幅”（即從平衡點的最大位移），則B稍後獲得其振幅，但此時A不再處於振幅值。

什麼是駐波(stationary waves (standing waves))？

駐波不能將能量從一個地方傳遞到另一個地方。相反，它們把能量“儲存”在一個地方。駐波是由兩個頻率相同、振幅相似、方向相反的行波相互幹擾而形成的。如果你看駐波，它似乎是由“環”組成的。這些環的“中間”稱為波腹，這些環的“邊”稱為節點，如下所示：

Stationary waves: nodes and antinodes

節點形成在兩個前進波以相反相位干涉的地方。波腹形成於兩個前進波相干涉的地方。請註意，這種穩定模式僅在特定頻率下形成，稱為諧波頻率。在其他頻率下，兩個前進波在任何一點的相位關係都不是恆定的，因此你將無法看到清晰、穩定的模式。下麵的影片提供了一個很好的演示，展示了駐波是如何在振動繩上形成的。

在駐波中，“環內”（即兩個連續節點之間）的每個點都是同相的。這意味著所有的振蕩同時達到振幅。然而，在一個駐波上沒有兩個相鄰的點具有相同的振幅。波腹處的點振幅最大，而節點處的點振幅為0。駐波中兩個“相鄰環”中的點彼此反相。駐波中兩個連續的節點（或兩個連續的波腹）之間的距離等於波長的一半。

吉他弦產生的波是駐波。當你撥動一根弦時，你會產生一個前進的波，它沿著弦傳播，併在弦的末端反射。原始波與反射波干涉，形成駐波。長笛和其他管樂器也能產生駐波。這些駐波是由這些儀器中空氣柱中的空氣分子振蕩產生的。

固定的(stationary)和前進波(progressive waves)的區別

能量轉移

前進波把能量從一個地方轉移到另一個地方，而不轉移物質。

駐波不能將能量從一個地方傳遞到另一個地方。

相鄰點之間的相位關係

在行波中，兩個相鄰的點不在同一相位。

在駐波中，兩個連續節點之間的所有點都處於同一相位。

振幅

在行波中，每個點達到相同的振幅。

在駐波中，不同的點獲得不同的振幅。

影象禮貌

“顯示節點和波腹的駐波…”由Vegar Ottesen（自己的作品）[CC by-SA 3.0]，透過Wikimedia Comm***

發表於 2021-06-27 06:37
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分類：科學

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