定义
横波的特点是质点的振动方向与波的传播方向垂直。 在横波中,波长通常指两个相邻波峰或波谷之间的距离。 电磁波是横波。 介质质点的振动方向与传播方向垂直的机械波。
横波的形成和传播特性
所有质点的振动方向相同 2. 近点先振动,远点后振动,近点先于远点振动 3. 等时间传播等距离:s=vt,v=s/ t=λ/T4。 波形向前移动,波的前端波形保持不变 5. 粒子仅在其平衡位置附近振动,并不“随波逐流”。
波长:波中振动相位始终相同的两个相邻粒子之间的距离。 对于横波,两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于一个波长。
频率:波的频率是波源的振动频率和所有质点的振动频率。
波速:波在均匀介质中均匀传播的速度只与介质有关,与频率无关。 注意,波速和质点振动速度不是同一概念。
原则
在横波传播过程中,无论波到达何处,每个粒子都会在其平衡位置附近振动。 由于波以有限的速度向前传播,所以后来开始振动的粒子滞后于开始振动的粒子一段时间,即存在相位差。 横波的传播在表面形成一种“起伏”,即形成波峰和波谷。 传播的只是振动状态横波纵波,介质粒子不随波前进。 本质上,横波的传播是由于介质内部发生剪切变形(即介质各层之间平行于这些层的相对运动)并产生剪切弹力使体积元恢复到原来的状态而实现的。他们原来的形状。 否则,一个身体元件的振动不会引起附近身体元件的移动,离开平衡位置的身体元件在弹力的作用下也不会回到平衡位置。
固体具有剪切弹性,因此横波可以在固体中传播。 液体和气体不具有剪切弹性,因此只能传播纵波,而不能传播横波。
液体表面形成的水波是由于重力和表面张力的作用而形成的。 表面上每个质点的振动方向并不垂直于波的传播方向。 严格来说,水面上的水波不属于横波的范畴,因为水波和地震波都是既包括横波又包括纵波的复杂类型的机械波。
机械波的传播需要介质,而电磁波的传播则不需要介质。
描述波的物理量:波长 λ、波速 v、频率 f
遵循规则:v=λf
横波图像
横波图像的特点:横波的图像与构成横波的粒子的分布形状相似,因此波的图像也称为波形图或波形曲线。
波动图像的物理意义:它表示介质中每个粒子在某一时刻相对于其平衡位置的位移。
波传播方向的双向性:如果不指定波传播方向,则图像中的波可能沿x轴正方向或负方向传播。
周期性:每次经过一个(整数)周期都会出现完全相同的波形
从某种意义上来说,波动像可以看作是“位移在空间上的展开”横波纵波,即波动像具有空间周期性; 同时,每经过一个周期波,它就向前传播一个波长。 虽然波的形状在不同的时间不同,但每隔一个周期就会恢复到原来的形状,因此波在时间上也是周期性的。