🌊 Chapter 5:波的性質(Wave Properties)

📋 本章目錄

  • 第 1:5.1 波的定義與分類
  • 第 2:5.2 波的物理量
  • 第 3:5.3 波的反射、折射、繞射
  • 📌 本章總結
  • ✏️ 即時練習
  • 第 1:5.1 波的定義與分類

    📐 什麼是波?

    波是能量的傳遞,而不是物質的傳遞。當波在介質中傳播時,介質中的粒子只在原地振動,能量卻從一個位置傳到另一個位置。

    📌 重點:波傳播的是能量,不是物質。例如:水波中的水分子只在原地上下振動,並沒有隨波前進。

    🔍 波的兩大分類

    類型傳播方式例子
    橫波 Transverse振動方向 ⊥ 傳播方向光波、水波、繩波
    縱波 Longitudinal振動方向 ‖ 傳播方向聲波、彈簧波
    💡 記憶口訣:「橫波左右跳,縱波前後擠」

    第 2:5.2 波的物理量

    📐 三大物理量

    v = f × λ

    其中:

    範例:
    聲音頻率 440 Hz、波速 340 m/s,求波長?
    λ = v/f = 340/440 ≈ 0.77 m

    📊 波速、頻率、波長的關係

    物理量符號決定因素
    頻率 fHz波源決定
    波速 vm/s介質決定
    波長 λm由 v 和 f 共同決定
    📌 關鍵:頻率由波源決定,進入新介質不會改變;但波速和波長會變。

    第 3:5.3 波的反射、折射、繞射

    🌊 波的反射

    波遇到障礙物會返回,遵守反射定律:入射角 = 反射角。

    🌊 波的折射

    波進入新介質時方向改變,頻率不變但波速和波長改變。

    🌊 波的繞射

    波遇到障礙物或孔洞時,能繞過障礙物繼續傳播。孔越小、繞射越明顯。

    💡 繞射口訣:「孔越小,繞越顯」

    📌 本章總結

    本章核心:

    ✏️ 即時練習

    練習 1:聲波頻率 256 Hz、波速 340 m/s,求波長?
    答:λ = v/f = 340/256 ≈ 1.33 m
    練習 2:光從空氣進入水中,頻率、波速、波長哪個變?
    答:頻率不變,波速變慢(水中約 2.25×10⁸ m/s),波長變短。