纵波

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纵波是其中介质的振动与波传播的方向平行(沿)并且介质的位移与波传播的方向相同(或相反)的波。机械纵波也称为压缩波或压缩波,因为它们在穿过介质时会产生压缩和稀薄,而压力波,因为它们会产生压力的增加和减少。沿着拉伸的Slinky玩具长度的波浪,线圈之间的距离增加和减少,是一个很好的可视化。 另一种主要类型的波是横波,其中介质的位移与传播方向成直角。例如,横波描述了固体材料(但不是流体)中的一些体声波;...

纵波

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纵波是其中介质的振动与波传播的方向平行(沿)并且介质的位移与波传播的方向相同(或相反)的波。 机械纵波也称为压缩波或压缩波,因为它们在穿过介质时会产生压缩和稀薄,而压力波,因为它们会产生压力的增加和减少。 沿着拉伸的 Slinky 玩具长度的波浪,线圈之间的距离增加和减少,是一个很好的可视化

另一种主要类型的波是横波,其中介质的位移与传播方向成直角。 例如,横波描述了固体材料(但不是流体)中的一些体声波; 这些也称为剪切波,以将它们与这些材料也支持的(纵向)压力波区分开来。

声波

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在纵向谐波声波的情况下,频率和波长可以用公式描述

y ( x , t ) = y 0 cos ( ω ( t − x c ) )

y为行波上点的位移;

  • x是点到波源的距离;
  • t 是经过的时间;
  • y0 是振荡的幅度,
  • c 是波速;
  • ω 是波的角频率。

量 x/c 是波传播距离 x 所花费的时间。

波的普通频率 (f) 由下式给出

f = ω 2 π 。

波长可以计算为波速与普通频率之间的关系。

λ = c f 。

对于声波,波的振幅是未受干扰空气的压力与波引起的xxx压力之间的差值。

声音的传播速度取决于传播介质的类型、温度和成分。

压力波

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上面给出的流体中的声音方程也适用于弹性固体中的声波。 尽管固体也支持横波,但固体中存在纵向声波,其速度和波阻抗取决于材料的密度及其刚度,后者被描述由材料的体积模量决定。

纵波

电磁学

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麦克斯韦方程组预测真空中的电磁波是严格的横波,因为它们需要粒子振动,波组成的电场磁场垂直于方向 波的传播。 然而,离子体波是纵向的,因为它们不是电磁波,而是带电粒子的密度波,但可以与电磁场耦合。

麦克斯韦方程组保留了这个结论:在自由空间或其他均匀各向同性电介质中,电磁波是严格横向的。

然而,电磁波在穿过双折射材料或非均匀材料时会在电场和/或磁场中显示纵向分量,尤其是在界面处(例如表面波)。

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  1. 纵波
  2. 声波
  3. 压力波
  4. 电磁学

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