波

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水面波

在物理上，波（波动）是振动傳遞的現象。物質中一部份質點受到振动，造成對鄰近質點的作用力，使之作相同形式振动的現象。波動是振动現象的傳遞，也是能量的傳遞。（但駐波無法傳播能量，為特例。）

很多物理现象如：声音、水面波、电磁波（光）以及引力波都可以归类为这种运动方式。除了电磁波（光）和引力波能够在真空中传播外，大部分波只能在介质中传播。

[编辑] 波的数学描述

在数学上，任何一个沿某一方向运动的函数形状都可以认为是一个波。考虑一种最简单的情况：一维平面波，波的形状可以用 $x y$ 平面上的曲线 $y = f (x)$ 描述。

如果这个曲线沿着 $x$ 轴以 $ω$ 的速度向右运动，不难看出，这样的函数应该满足如下方程： $y = f (x - ω t)$

如果沿x轴以ω的速度向左运动，则为： $y = f (x + ω t)$

以上两个方程都满足如下形式的微分方程：

$\frac{\partial ^2 f}{\partial t^2} = \omega ^2\frac{\partial ^2 f}{\partial x^2}$

这个方程成为一维波动方程。

它的通解可以表示为：

y (x, t) = f (x + ω t) + g (x - ω t)

它表示一个向左传播的波和一个向右传播的波的叠加。

任何一种波都可以用如下的参量进行描述：

色散关系，即波的频率ω与波矢量k之间的关系： $\omega=\omega(\boldsymbol{k})$ 。其中，波矢量的方向是垂直于波阵面的，其数值等于波数，即k=2π/λ。
波的相速度 $v p = ω / k$ 与群速度 $\boldsymbol{v}_g=\mathrm{d}\omega/\mathrm{d}\boldsymbol{k}$ 。相速度的方向与波矢量k的方向平行，而群速度表示波内能量转移的大小和方向。
波的衰减率γ
波的偏振。可以是无偏振、线偏振、椭圆偏振或者是圆偏振。