横波的定义
横波是指传播方向与所穿过介质的振动方向垂直的波。
横波的例子
横波的一个例子是弦或线上的波。如果弦上的波从左向右传播,弦就会上下振动,垂直于波的传播方向。
横波的组成部分
向右的红色箭头表示波浪的运动方向。向上和向下的红色箭头表示绳索各段的运动方向。
A(振幅)= 弦的最大挠度
波长(λ)= 两个相邻波峰之间的距离 = 两个相邻波谷之间的距离 = 同一波长下两个相邻点之间的距离。关键在于,一个波长只有一个波峰和一个波谷。
a – b = 波丘
b – c = 波谷
波的频率 (f) 是指一秒钟内通过同一点的波长数。例如,如果波沿绳传播时,有两个波长(两个波峰和两个波谷)通过同一点(例如点 b),则该波的频率为 2 赫兹/秒。
周期(T)是指一个波长通过同一点所需的时间间隔。例如,如果波沿绳传播时,一秒钟内有一个波长(一个波峰和一个波谷)通过同一点(例如点 b),则波的周期为 1 秒。
波速 (v) = 频率 × 波长 = 波长 / 周期
问题示例
一根绳子长4米。如果将绳子的一端上下移动30厘米,就会产生横波,并以1米/秒的速度沿绳子传播。如果绳子上有两个波峰和两个波谷,求:(a)波长;(b)频率;(c)周期;(d)振幅。
讨论
(a)波长
绳子的长度为 4 米,绳子上有两道波峰和两道波谷,因此一个波长 = 2 米。
(b)频率(f)
(c)周期(T)
T = 1/f = 1/0,5 = 2 秒
(d)振幅(A)
最大振幅或偏差 = 30 厘米 = 0,3 米。