跳至內容

機械波

維基百科,自由的百科全書
水上的漣漪是一種面波.

機械波(英語:Mechanical wave,又稱為力學波[1])是物質機械振動在空間中的傳播現象,是的一種。機械波的特點是必須透過介質才能傳播。另外有一些波,比如電磁波引力波就不需要介質,在真空中也可傳播(嚴格地講,是通過傳播),這些則不是機械波。

雖然波可以遠距離傳播,但相比之下,介質本身的運動是很有限的,振盪材料不會遠離初始平衡位置。機械波只能在具有彈性慣性的介質中產生。生活中常見的機械波有繩波、水波和聲波等。

與所有波一樣,機械波也傳遞能量,傳播方向與波的方向相同。波需要初始能量輸入,一旦輸入了,就會在介質中傳播,直到能量全部傳播完畢。

機械波的種類

橫波
是一種波的形式,其中介質體子圍繞其中間位置垂直於波的運動方向振動。
縱波
其介質體子的運動方向與波的運動方向相同。
面波
沿密度不同的介質表面傳播的波。

橫波

橫波是介質體子垂直於波方向,在平衡位置振動的波。

雖然是電磁波,也具有橫波的性質。[2]

縱波

縱波是介質體子平行於波方向的振動,由多次壓縮與稀釋組成。折射率越高,縱波速度越快,因為被壓縮介質中的原子距離越近。

聲波是縱波。

面波

這類波沿兩種不同密度的介質的界面傳播,例如水上的漣漪。面波可分為兩種:瑞利波勒夫波

瑞利波又稱地滾波,類似於水面的漣漪。這類波慢於體波。瑞利波只在兩個維度上損失能量,因此在地震中比傳統體波(如P波S波)更具破壞性,後者在三個方向上都會損失能量。

勒夫波的水平波與傳播方向相剪或垂直,傳播速度通常比瑞利波略快,約為體波速度的90%,振幅也最大。

另見

參考文獻

  1. ^ 力學波 mechanical wave. [2021-10-21]. (原始內容存檔於2021-10-21). 
  2. ^ Towne, Dudley H. Wave Phenomena illustrated. Courier Dover Publications. 2014: 139 [2023-12-22]. ISBN 978-0-486-14515-0. (原始內容存檔於2024-07-08).  Extract of page 139