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📜  波浪的性质

📅  最后修改于: 2022-05-13 01:57:38.187000             🧑  作者: Mango

波浪的性质

在现实生活中，海浪无处不在，从扔石头时在水中产生的涟漪到在我们周围工作的手机。所有这些现象都是由于波浪而发生的。波浪只不过是它们传播的介质中的一种干扰。必须研究它们的性质和特性，以便能够预测它们在需要应用的地方的行为。这些特性还有助于我们预测当介质中的两个或多个波相遇时产生的合成波。让我们详细看看这些。

波浪

波是在其中携带能量的介质中的一种干扰。对于传播，波利用弹性变形、压力或温度的变化等在介质中传播。并非所有波都需要传播介质，光波可以在真空中传播。根据这些波在介质中传播的方式，它们可以分为两种类型的波——纵向波和横向波。

波浪的性质

波的特性以不同的方式影响波和传播，识别波需要波的 5 个基本特征。当振动以波的形式绘制时，仅通过观察波就很容易推断出特性。下图展示了横波特性的鸟瞰图。

声波传播

波长 (λ)

Wavelength 定义为 Wave 在开始重复之前所覆盖的最小距离。波长实际上是一个长度参数，因此是波长米的 SI 单位。声波本质上是经度，完全稀疏的距离和压缩的组合给出了波长。所用波长的符号是λ。

时间段 (T)

声波的时间周期定义为一个完整周期所需的时间。波的一个周期由振动中的一次完全稀疏和压缩定义。时间段以秒为单位。时间周期也用于找出波的频率，时间周期的倒数给出了波的频率。

频率/音高 (ν)

声波的频率定义为波在 1 秒内完成的周期数。波的频率也可以定义为波在一秒钟内产生的振动次数。频率的 SI 单位是赫兹 (Hz)，用符号 nu (ν) 表示。频率是波的参数，不会因改变传播介质而改变。因此，波的频率始终保持不变。

波频率的一个例子是，

在上图中，要确定波的频率。可以清楚地看到两个循环在 1 秒内完成。因此，可以得出结论，波的频率为 2 Hz。

找出波频率的公式，

波浪方程

请注意，所有这些波都是正弦形式。因此，他们的方程也反映了正弦函数的性质。该函数包括时间“t”和位置“x”。为方便起见，我们假设波本质上是横向的。用“y”表示介质粒子的位移。波的方程将由下式给出，

y = 阿辛(x, t)

⇒ y = Asin(x + vt) 或 Asin(x – vt)

示例问题

问题1：波速为600m/sec，波长为40Hz。这个波的波长是多少？

回答：

问题2：波的时间周期为2秒，波长为20米。还有一波，时间为6秒，波长为60米。两个波中哪个波的速度更大。

回答：

问题 3：求波的振幅和速度，方程如下。

y = 3sin(x – 4t)

回答：

问题 4：求波的振幅和速度，方程如下。

y = 10sin(x – 5t)

回答：

问题 5：波浪的时间周期为 10 毫秒。这个波的频率是多少？

回答：

问题 6：给出两个频率为 20Hz 和 100Hz 的波。哪个波有更多的时间段？

回答：