物理Ⅰ›波动

波的性质

Properties of Waves

什么是波?
🌊 波的直觉
①向湖中扔石头水波扩散
②水本身不移动,而是"振动"传递
③波 = 某处振动向周围传递能量的现象
④重要:介质(水)仅在原地振动、不移动!

分类

📊横波 vs 纵波
类别横波纵波
振动方向与传播方向垂直与传播方向平行
例光、绳波、电磁波声、弹簧波
是否需要介质电磁波不需要必需(声音)
特征可偏振密疏交替
横波与 v = fλ
5 Hz
5
波速
v = fλ
波速(m/s) = 频率(Hz) × 波长(m)
💡 为何 v = fλ?
①每秒振动f次 → 1秒内产生f个波
②每个波长度为λ
③故1秒内传播距离 = f × λ = v
④v由介质决定!改变频率或振幅速度不变
叠加与干涉
0°
周期与频率
T = 1f
周期(s) = 1/频率(Hz) — 振动一次所需时间
🔑 叠加原理
①两波相遇时位移叠加(叠加原理)
②同相(0°) → 相长干涉:振幅2倍
③反相(180°) → 相消干涉:振幅0
④波过之后恢复原状
波的四大性质
🔄 反射·折射·干涉·衍射
①反射:在界面反弹(入射角=反射角)
②折射:介质改变速度变,方向弯曲
③干涉:两波相遇相长或相消
④衍射:绕过障碍物(λ越大越易衍射)
⑤这四者为所有波的共同性质!
总结
波的核心公式
v = fλ = λ/T
速度 = 频率 × 波长 = 波长 / 周期
🎯 考试重点
①v = fλ:波速 = 频率 × 波长(必背!)
②波速由介质决定 — 与f、A无关
③横波:振动⊥传播(光) / 纵波:振动∥传播(声)
④叠加原理:合成位移=各位移之和
⑤共同性质:反射、折射、干涉、衍射