定義
橫波的特點是質點的振動方向與波的傳播方向垂直。 在橫波中,波長通常指兩個相鄰波峰或波谷之間的距離。 電磁波是橫波。 介質質點的振動方向與傳播方向垂直的機械波。
橫波的形成和傳播特性
所有質點的振動方向相同 2. 近點先振動,遠點后振動,近點先于遠點振動 3. 等時間傳播等距離:s=vt,v=s/ t=λ/T4。 波形向前移動,波的前端波形保持不變 5. 粒子僅在其平衡位置附近振動,并不“隨波逐流”。
波長:波中振動相位始終相同的兩個相鄰粒子之間的距離。 對于橫波,兩個相鄰波峰或兩個相鄰波谷之間的距離等于一個波長。
頻率:波的頻率是波源的振動頻率和所有質點的振動頻率。
波速:波在均勻介質中均勻傳播的速度只與介質有關,與頻率無關。 注意,波速和質點振動速度不是同一概念。
原則
在橫波傳播過程中,無論波到達何處,每個粒子都會在其平衡位置附近振動。 由于波以有限的速度向前傳播,所以后來開始振動的粒子滯后于開始振動的粒子一段時間,即存在相位差。 橫波的傳播在表面形成一種“起伏”,即形成波峰和波谷。 傳播的只是振動狀態橫波縱波,介質粒子不隨波前進。 本質上,橫波的傳播是由于介質內部發生剪切變形(即介質各層之間平行于這些層的相對運動)并產生剪切彈力使體積元恢復到原來的狀態而實現的。他們原來的形狀。 否則,一個身體元件的振動不會引起附近身體元件的移動,離開平衡位置的身體元件在彈力的作用下也不會回到平衡位置。
固體具有剪切彈性,因此橫波可以在固體中傳播。 液體和氣體不具有剪切彈性,因此只能傳播縱波,而不能傳播橫波。
液體表面形成的水波是由于重力和表面張力的作用而形成的。 表面上每個質點的振動方向并不垂直于波的傳播方向。 嚴格來說,水面上的水波不屬于橫波的范疇,因為水波和地震波都是既包括橫波又包括縱波的復雜類型的機械波。
機械波的傳播需要介質,而電磁波的傳播則不需要介質。
描述波的物理量:波長 λ、波速 v、頻率 f
遵循規則:v=λf
橫波圖像
橫波圖像的特點:橫波的圖像與構成橫波的粒子的分布形狀相似,因此波的圖像也稱為波形圖或波形曲線。
波動圖像的物理意義:它表示介質中每個粒子在某一時刻相對于其平衡位置的位移。
波傳播方向的雙向性:如果不指定波傳播方向,則圖像中的波可能沿x軸正方向或負方向傳播。
周期性:每次經過一個(整數)周期都會出現完全相同的波形
從某種意義上來說,波動像可以看作是“位移在空間上的展開”橫波縱波,即波動像具有空間周期性; 同時,每經過一個周期波,它就向前傳播一個波長。 雖然波的形狀在不同的時間不同,但每隔一個周期就會恢復到原來的形狀,因此波在時間上也是周期性的。