了解基本行的波

在学习了周期运动的基础知识之后，就该着手研究了振荡更上一层楼。下一个层次，我指的是被考虑粒子的运动不仅依赖于时间变量，还依赖于距离变量。让我们先通过微分波来直接进入这个话题。

我们都听说过我们周围有各种各样的海浪。从我们最熟悉的光波和声波，到复杂物质波，它们都遵循一个共同的特征，即能量的振荡。

这就是波。

一个波就是利用介质的各种性质，如物理、电磁等，产生能量振荡的现象。例如,声波而且光波它们都是能量的载体，但是声波是通过压力变化传播的，而光波是利用电磁现象传播的，我们很快就会讨论到。

微分波的传播方向与振荡的关系:

• 纵向波:如果一种波的运动方式使能量的振荡沿着波的运动方向，这种波的类型被定义为a纵波．这样的波可以通过想象两个朋友向前走，一个在另一个的前面，这样他们就可以继续在彼此之间抛球。在这种情况下，它们的运动可以看作是波的运动，而球充当的是能量包。这些波也被称为压力波．

• 横向波:以能量振荡垂直于波运动方向的方式运动的波的类型被定义为横波。这样的波浪可以通过想象两个朋友向前走，但彼此挨着，这样他们就可以继续在彼此之间抛球。在这种情况下，它们的运动可以看作是波的运动，而球充当的是能量包。

想象一下拉伸一根绳子，把它的两端固定在两点上。现在抓住绳子的中点往下拉，然后松开绳子。很有可能你会看到弦的中点有振幅地振荡，而端点则固定在各自的位置上。这种波就是我们所说的驻波．

现在，在下一个实验中，和你的朋友进入一个大厅，对着他喊。如果你大喊的声音足够大，你的朋友听得到，他很可能会听到你的呼唤。你的声音是通过声波的运动传到他那里的。行波．如果声波是静止的，你的声音就不会传到他那里。

• 我们都读过关于控制SHM中粒子的轨迹或位置的基本数学方程，换句话说，一个粒子属于静止波。它由 $y (t) = a \罪\ωt$,在那里 $一个$表示粒子从平均位置(振幅), $\ω$代表了角频率单孔位微吹气扰动。

• 现在，由于行波在随时间变化的同时也向前移动，对于行波，类似的方程必然包含传播方向(随它吧)的函数 $z$)和时间。所以,我们得到: $Y \left(z,t \right) =a\sin [z,t]$，这些符号有它们通常的含义。

为了找到这个函数来解释粒子的振荡，我们利用函数的线性的基本性质，即封闭在 $罪\$块必须是的线性函数 $z$而且 $t,$否则，振荡的图形就会失去形状，波就会在不同的位置被压缩或拉伸。

所以，让它是 $\Phi \left(z,t \right)=\alpha z+\beta t$，但因为我们假设波是向 $z = + \ infty$， $\α$而且 $β\$一定有相反的符号。因此,

$\Phi \left(z,t \right)=|\alpha |z-|\beta |t。$

而且，我们已经知道这个函数的维数一定是弧度,所以 $β\$尺寸为 $T ^ {1}$而且 $\α$尺寸为 $L ^ {1}$．事实证明， $\α$是由一个常数给出的 $k$这就是波的波数，和等于 $\压裂{2 \π}{\λ}$,在那里 $\λ$是波的波长。另一方面， $β\$我们的年龄是老朋友吗 $\ω$等于 $2 \π\怒$,在那里 $\ν$是频率。

所以，我们最终得到: $Y \左(z,t \右)=a\sin ({k z-\ t})。$

注意:如果波向 $- - - - - - \ infty$函数会变成 $Y \左(z,t \右)=a\sin ({k z+\ t})。$