機械波有哪些物理量

1. 求助，關於物理中機械波的問題

機械振動在介質中的傳播稱為機械波（mechanical wave）。機械波與電磁波既有相似之處又有不同之處，機械波由機械振動產生，電磁波由電磁振動產生；機械波的傳播需要特定的介質，在不同介質中的傳播速度也不同，在真空中根本不能傳播，而電磁波（例如光波）可以在真空中傳播；機械波可以是橫波和縱波，但電磁波只能是橫波；機械波與電磁波的許多物理性質，如：折射、反射等是一致的，描述它們的物理量也是相同的。常見的機械波有：水波、聲波、地震波。

機械波與機械振動的關系

機械振動產生機械波，機械波的傳遞一定要有介質,有機械振動但不一定有機械波產生。

形成條件

波源

波源也稱振源，指能夠維持振動的傳播，不間斷的輸入能量，並能發出波的物體或物體所在的初始位置。波源即是機械波形成的必要條件，也是電磁波形成的必要條件。

波源可以認為是第一個開始振動的質點，波源開始振動後，介質中的其他質點就以波源的頻率做受迫振動，波源的頻率等於波的頻率。

介質

廣義的介質可以是包含一種物質的另一種物質。在機械波中，介質特指機械波藉以傳播的物質。僅有波源而沒有介質時，機械波不會產生，例如，真空中的鬧鍾無法發出聲音。機械波在介質中的傳播速率是由介質本身的固有性質決定的。在不同介質中，波速是不同的。

下表給出了0℃時，聲波在不同介質的傳播速度，數據取自《普通高中課程標准實驗教科書-物理（選修3-4）》(2005年)[2]。單位v/m·s^-1

質點運動

機械波在傳播過程中，每一個質點都只做上下（左右）的簡諧振動，即，質點本身並不隨著機械波的傳播而前進，也就是說，機械波的一質點運動是沿一水平直線進行的。例如：人的聲帶不會隨著聲波的傳播而離開口腔。簡諧振動做等幅震動,理想狀態下可看作做能量守恆的運動.阻尼振動為能量逐漸損失的運動.

為了說明機械波在傳播時質點運動的特點，現已繩波（右下圖）為例進行介紹，其他形式的機械波同理[2]。

繩波

繩波是一種簡單的橫波，在日常生活中，我們拿起一根繩子的一端進行一次抖動，就可以看見一個波形在繩子上傳播，如果連續不斷地進行周期性上下抖動，就形成了繩波[2]。

把繩分成許多小部分，每一小部分都看成一個質點，相鄰兩個質點間，有彈力的相互作用。第一個質點在外力作用下振動後，就會帶動第二個質點振動，只是質點二的振動比前者落後。這樣，前一個質點的振動帶動後一個質點的振動，依次帶動下去，振動也就發生區域向遠處的傳播，從而形成了繩波。如果在繩子上任取一點繫上紅布條，我們還可以發現，紅布條只是在上下振動，並沒有隨波前進[2]。

由此，我們可以發現，介質中的每個質點，在波傳播時，都只做簡諧振動（可以是上下，也可以是左右），機械波可以看成是一種運動形式的傳播，質點本身不會沿著波的傳播方向移動。

對質點運動方向的判定有很多方法，比如對比前一個質點的運動；還可以用「上坡下，下坡上」進行判定，即沿著波的傳播方向，向上遠離平衡位置的質點向下運動，向下遠離平衡位置的質點向上運動。

傳播本質

在機械波傳播的過程中，介質里本來相對靜止的質點，隨著機械波的傳播而發生振動，這表明這些質點獲得了能量，這個能量是從波源通過前面的質點依次傳來的。所以，機械波傳播的實質是能量的傳播，這種能量可以很小，也可以很大，海洋的潮汐能甚至可以用來發電，這是維持機械波（水波）傳播的能量轉化成了電能。

惠更斯原理(Huygens principle)

惠更斯原理用於解釋球面波和平面波的傳播，此外還可以解釋波的反射、衍射的現象

在總結許多實驗的基礎上，荷蘭科學家惠更斯提出：介質中波陣面上每一個點（有無數個）都可以看成一個新的波源，這些新的波源發出的子波。經過一定時間後，這些子波的包絡面就構成下一時刻的波面[2]。

根據惠更斯原理，我們可以解釋球面波的波面是怎樣形成的，右圖中，點波源O發出的波在t時刻的波面是一個球面S1，該球面上每一個點都可以看成一個新的點波源，它們各自向前發出球面子波，下一時刻（t+△t）新的波面S2，就是這些子波波面相切的包絡面；平面波同理。

惠更斯原理的局限

①沒有說明子波的強度分布問題；

②沒有說明波為什麼只能向前傳播，而不向後傳播的問題。

後來，菲涅耳對惠更斯原理作了重要的補充，形成惠更斯-菲涅耳原理，這些缺陷才被克服。

隨著機械波的傳播，介質中的分子振動起來。根據分子的振動方向和波傳播的傳播方向之間的關系，可以把機械波分為橫波和縱波兩類。

物理學中把分子的振動方向與波的傳播方向垂直的波，稱作橫波。在橫波中，凸起的最高處稱為波峰，凹下的最低處稱為波谷。繩波是常見的橫波。

物理學中把分子的振動方向與波的傳播方向在同一直線的波，稱作縱波。分子在縱波傳播時來回振動，其中分子分布最密集的地方稱為密部，分子分布最稀疏的地方稱為疏部。

聲波是常見的縱波。

波形曲線

如果在繩子波動的某個時刻拍下照片，就能得到該時刻的波形。這個波形是由同一時刻具有不同位移的繩上各質點組成的。如果在波形上添加一個坐標系，就可以得到該時刻這個波的圖像。用橫坐標x表示沿波傳播方向上各個質點的平衡位置，用縱坐標y表示各個質點離開平衡位置的大小，規定位移方向向上為正值。在坐標平面上，以某一時刻各個質點的x、y值描出各對應點，在用光滑的曲線連接起來，就得到該時刻波的圖像，也稱波形曲線或波形。在波的圖像上，通常用箭頭表示出波的傳播方向。

波形曲線與振動圖像有差別，振動圖像是振動物體在不同時刻的位移，而波形曲線則是一個特定時刻所有質點的位移。

波形曲線上，我們可以讀出同一時刻所有質點的位移、方向，以及波長、周期等物理量。

簡諧波(simple harmonic wave)

如果介質中各個質點做簡諧運動，它所形成的波就是一種最基本、最簡單的波，稱為簡諧波，它的波形是正弦（或餘弦）曲線。其他波可以看成是若干個簡諧波合成的[2]。

物理描述

描述機械波的物理量同樣適用於電磁波，因此，這里「機械波」簡稱「波」

波長(wave length)

沿著波的傳播方向，兩個相鄰的、相對平衡位置的位移和振動方向總是相同的質點間的距離稱作波長，常用λ表示[2]。在橫波中，波長等於「波峰-波峰」的長度或「波谷-波谷」的長度；在縱波中，波長等於「密部-密部」或「疏部-疏部」的長度。

頻率與周期

波上任意一個質點完成一次全振動所需時間稱為周期，常用T表示，單位是s；介質中的質點單位時間內完成全振動的次數叫做波的頻率，常用f表示，單位是Hz。頻率是周期的倒數。

波速(wave speed)

波速是單位時間內波在介質中傳播的距離，為波長和頻率的乘積（v=λf），表示波在的傳播速度。機械波在特定介質中的傳播速度是固定的。

希望我能幫助你解疑釋惑。

2. 機械波向外傳播的是什麼

機械波向外傳播的是波源的振動狀態和能量。機械波傳播的實質是能量的傳播，這種能量可以很小，也可以很大，海洋的潮汐能甚至可以用來發電，這是維持機械波（水波）傳播的能量轉化成了電能。

在機械波傳播的過程中，介質里本來相對靜止的質點，隨著機械波的傳播而發生振動，這表明這些質點獲得了能量，這個能量是從波源通過前面的質點依次傳來的。

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產生機械波首先要有作機械振動的物體，即波源; 其次要有能夠傳播這種機械振動的媒質，只有通過媒質質點間的相互作用，才可能把機械振動向外傳播。例如，人發出的聲波是機械波，聲帶是波源,空氣是傳播機械振動的媒質。

廣義的介質可以是包含一種物質的另一種物質。在機械波中，介質特指機械波藉以傳播的物
質。僅有波源而沒有介質時，機械波不會產生，例如，真空中的鬧鍾無法發出聲音。機械波在
介質中的傳播速率是由介質本身的固有性質決定的。在不同介質中，波速是不同的。

3. 機械波的動量

機械波的動量是一種模式。機械振動在介質中的傳播稱為機械波。從定義能夠看出，機械波是一種運動模式。常見的機械波有：水波、聲波、地震波。機械波的傳播要特定的介質，在不同介質中的傳播速度也不同，在真空中根本不能傳播，電磁波（例如光波）能在真空中傳播。機械波是橫波和縱波，但電磁波只能是橫波（電磁波中的光也是橫波）。同樣都是波，機械波與電磁波具有一些共同的物理性質，都會表現出折射、反射、衍射與干涉等現象，描述的物理量（如波長、波速、頻率、周期、振幅等）是相同的。

4. 機械波知識點有哪些

機械波知識點有：

1、機械波波源可以認為是第一個開始振動的質點，波源開始振動後，介質中的其他質點就以波源的頻率做受迫振動，波源的頻率等於波的頻率。

2、機械波與電磁波既有相似之處又有不同之處，機械波由機械振動產生，電磁波由電磁振盪產生。

3、機械波的傳播需要特定的介質，在不同介質中的傳播速度也不同，在真空中根本不能傳播，而電磁波（例如光波）可以在真空中傳播。

4、機械波可以是橫波和縱波，但電磁波只能是橫波。

5、機械波與電磁波的許多物理性質，如：折射、反射等是一致的，描述它們的物理量也是相同的。

5. 描述機械波的物理量有哪幾個

波速與波長和頻率的關系：v＝λf,波速大小由介質決定． 4．機械波的特點：（1）每一質點都以它的平衡位置為中心做簡諧運動；後一質點的振動總是落後於