横波

本文解释了什么是物理学中的横波及其特征。还显示了横波的示例,以及横波的方程是什么。

什么是横波?

横波是一种振动垂直于波传播方向的波。换句话说,横波的点横向于波的传播方向移动。

例如,一端连接的一根振动的弦就是横波。如果我们固定绳子的一端并垂直移动另一端,则会在绳子上产生垂直于波传播方向的振动,因此它是横波。

横波

在适当的条件下,上面的波示例也可以是驻波的示例,驻波是另一种类型的波。

横波的特性

横波的特征或部分是:

  • 波峰:横波的每个最高点。
  • :横波的每个最低点。
  • 周期或振荡:它是波从一个点到下一个等效点的路径。
  • 波长(λ) :是波的两个连续等效点之间的距离。
  • 振幅(A) :是波的最高点与其平均值之间的垂直距离。
  • 周期(T) :横波完成一次振荡所需的时间。
  • 频率 (f) :是波每单位时间产生的振荡或振动的数量。
  • 角频率(或脉动)(ω) :这是波振荡的速度。
  • 传播速度(v) :是波传播的速度。
横波的特性、横波的部分

横波的例子

在了解了横波的定义及其特征之后,我们现在将看一些此类波的示例,以充分理解该概念。

横波的例子:

  • 通过垂直移动连接在一端的绳子产生的波浪。
  • 二次地震波。
  • 物体撞击水面产生的波浪是横向的。
  • 电磁波也是横波。

横波公式

横波由公式 y(x,t) = A sin(k x – ω t + φ 0 ) 描述。该公式使得计算精确时间、精确位置的横波上一点的伸长成为可能。

y(x,t)=A\cdot \text{sin}(k\cdot xw\cdot t+\phi_0)

金子:

  • y

    表示横波点相对于其平衡位置的垂直位移。

  • A

    是横波的振幅。

  • x

    是从研究点到波原点的距离。

  • k

    是波数。

  • \omega

    是角频率或脉动频率。

  • t

    是时刻。

  • \phi_0

    是波的初始阶段。

请注意,横波的波数和角频率使用以下公式计算:

\begin{array}{c}k=\cfrac{2\pi}{\lambda}\\[4ex]\omega=\cfrac{2\pi}{T}=2\pi f\end{ tableau}

金子:

  • k

    是波数。

  • \lambda

    是波长。

  • \omega

    是角频率或脉动频率。

  • T

    是重点。

  • f

    是频率。

横波和纵波

最后,我们将看到横波与纵波有何不同,因为它们是两种密切相关的波类型。

纵波是一种介质中粒子的振荡运动与波传播方向相同的波。换句话说,在纵波中,介质中的粒子纵向移动。

因此,横波和纵波之间的区别在于波点移动的方向。在横波中,这些点相对于波传播的方向横向振荡,而在纵波中,这些点相对于波传播的方向纵向振荡。

请参阅:什么是纵波?

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