波動

呢篇文章講嘅係物理學嘅波。波嘅其他意思，睇波 (搞清楚)。

波可以由一點傳到去另一度，唔使點郁到媒介嘅粒子，淨係靠粒子喺自己位度振。

喺物理學上，波動係指

• 擾動（disturbance）－一個或者以上嘅物理量喺平衡點嘅周圍來回變化（個物理量由 ${\displaystyle A}$  郁去 0，再郁去 ${\displaystyle -A}$ ，跟住郁返去 0，然後再郁去 ${\displaystyle A}$ ... 當中 ${\displaystyle A}$  係場波動嘅振幅）；
• 而且呢股擾動會喺空間當中行進；
• 波動可以係有週期性嘅，即係每隔一段時間（週期；${\displaystyle T}$ ）就重複一次，而頻率 ${\displaystyle f}$  就係指每秒之內重複幾多次，${\displaystyle f=1/T}$ ；

－好似係水上面嘅波浪就可以噉想像：喺呢種波動當中，來回變化緊嘅物理量係粒子嘅位置 ${\displaystyle y}$ ，${\displaystyle y}$  數值會喺 ${\displaystyle A}$ 、０ 同 ${\displaystyle -A}$  之間來回噉郁嚟郁去，而呢股「令粒子來回上下郁」嘅力量仲會沿住水面傳開去。波動－包括波浪、聲同光在內－有好多物質冇嘅特性，例如係曉折射同繞射呀噉。至於要點樣證實光係種電磁性質嘅波動（電磁波），可以睇吓麥士維方程組相關嘅內容。

 

 

現實世界嘅漣漪（左圖）同相關嘅表面波現象，可以想像成水嘅粒子受到擾動而上下噉來回郁（右圖嘅抽象圖解），而且呢股擾動仲會沿住水面傳開去。

• 平衡位置（equilibrium position）：粒子嘅原位
• 波峰（crest）：波最高嘅位置，嗰度嘅粒子有最大嘅向上位移
• 波槽（trough）：波最低嘅位置，嗰度嘅粒子有最大嘅向下位移
• 振幅（amplitude/${\displaystyle A}$ ）：粒子距離平衡位置嘅最大位移（嘅絕對值）
• 波長（wavelength/${\displaystyle \lambda }$ ）：一橛完整嘅波，或者令到波重覆自己一次嘅長度，即係兩個喺隔離嘅波峰之間，或者兩個喺隔離嘅波槽之間嘅距離
• 週期（period/${\displaystyle T}$ ）：波行一個波長需要嘅時間
• 頻率（frequency/${\displaystyle f}$ ）：波每秒行嘅距離同波長嘅比率（即係每秒行咗幾多波長），所以 ${\displaystyle f={\frac {1}{T}}}$ 
• 波速（wave speed/${\displaystyle v}$ ）：每秒鐘波行嘅距離
• 角頻率（angular frequency/${\displaystyle \omega }$ ）：就好似簡諧振動咁，定義為 ${\displaystyle {\frac {2\pi }{T}}}$ 
• 波數（wave number/${\displaystyle k}$ ）：每 ${\displaystyle 2\pi }$  單位長度波重覆自己嘅次數，定義為 ${\displaystyle {\frac {2\pi }{\lambda }}}$ 

1. ${\displaystyle v=f\lambda }$ 

證明：

${\displaystyle v={\frac {D}{t}}={\frac {\lambda }{T}}=\lambda ({\frac {1}{T}})=f\lambda }$ 

睇正弦波

• 雙縫實驗
• 光電效應