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)。

波動（粵拼：bo1 dung6；英文：waves），好多時簡稱波，係通過空間傳遞能量嘅一種擾動。機械波要通過物質傳，而電磁波就可以真空傳。

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。

基本概念

睇埋：能量

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 $A$ 郁去 0，再郁去 $-A$，跟住郁返去 0，然後再郁去 $A$... 當中 $A$ 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；$T$）就重複一次，而頻率 $f$ 就係指每秒之內重複幾多次，$f=1/T$；

－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 $y$，$y$ 數值會喺 $A$、０ 同 $-A$ 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。

相關術語

• 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/$A$）：粒子距離平衡位置嘅最大位移（嘅絕對值）
• 波長（wavelength/$\lambda$）：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/$T$）：波行一個波長需要嘅時間
• 頻率（frequency/$f$）：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 $f={\frac {1}{T}}$
• 波速（wave speed/$v$）：每秒鐘波行嘅距離
• 角頻率（angular frequency/$\omega$）：就好似簡諧振動咁，定義為 ${\frac {2\pi }{T}}$
• 波數（wave number/$k$）：每 $2\pi$ 單位長度波重覆自己嘅次數，定義為 ${\frac {2\pi }{\lambda }}$

基本公式

1. $v=f\lambda$

證明：

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

正弦波

睇正弦波

睇埋

• 雙縫實驗
• 光電效應