波

波，传播有规律有组织地从一个地方到另一个地方的骚乱。最熟悉的是表面波继续前行水,但声音，光，以及运动的亚原子粒子它们都具有波状性质。在最简单的波中，扰动周期性地振荡(看到周期运动)与固定的频率而且波长．机械波，如声音，需要介质来传播，而电磁波(看到电磁辐射)不需要一个媒介，可以传播通过一个真空．波在介质中的传播取决于介质的性质。另请参阅地震波．

波的类型和特征

波有两种，纵波和横波。横向波就像在水上一样，表面上下起伏，还有纵向波就像声音一样，由介质中的交替压缩和稀疏组成。a的高点横波是一个叫做波峰，低点叫做槽。对于纵波，采用按压而且稀疏是类似的到横波的波峰和波谷。连续波峰或波谷之间的距离称为波长．波的高度是振幅．在一个单位时间内有多少个波峰或波谷经过一个特定的点被称为频率．的速度波的频率可以表示为波长乘以频率。

波浪可以传播很远的距离，即使在一点上的振荡非常小。例如，一声霹雳在几公里外都能听到，但声音却被传了出去体现它本身在任何一点上都只是微小的压缩和稀薄的空气。

波的行为

波显示了几种基本现象。在反射中，波遇到障碍物后被反射回来。在折射中，当波进入具有不同速度的介质时，它会发生弯曲。在衍射中，波通过小障碍物时弯曲，通过小开口时扩散。在干涉中，当两个波相遇时，它们可以产生建设性的干涉，产生比原始波振幅更大的波，也可以产生破坏性的干涉，产生振幅更小(甚至为零)的波。

折射

波的速度取决于它所经过的介质的性质。例如，声音在水中比在空气中传播得快得多。当波以一定角度进入介质时，波的速度会慢一些，波就会向垂线弯曲。当波以一定的角度进入其速度会增加的介质时，就会发生相反的效果。有了光，这种变化可以通过使用来表达斯涅尔折射定律。

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衍射

当一个波浪遇到一个小的障碍物或一个小的开口(即与波的波长相比小)，波可以弯曲绕过障碍物或通过开口，然后扩散出去。这种弯曲或扩散称为衍射。

干扰

来自两个或多个扰动中心的波可能在某些方向上相互加强，而在另一些方向上相互抵消。这现象叫做波的干涉。很容易看出这是如何发生的。考虑两个源产生相同波长和相位的波;也就是说，在波源处，波峰是同时出现的。如果点P与两个源的距离相等，则波峰同时到达P加强对方。同样，低谷同时到来，并且变得更深。如果到点P的距离不相等，但相差一个或多个完整波长，也会出现同样的情况。然而，如果距离相差半个波长，或者相差奇数个半波长，那么一个波的波峰就会与另一个波的波谷重合，合成波的强度就会减弱。当两个这样的波强度相等时，它们会完全相互抵消。在这些方向上出现了中间情况，即两种波传播的距离相差一个波长的另一个分数，两种波倾向于相互加强或相互抵消。

多普勒效应

当波源相对于观测者移动时，观测者注意到波源频率的变化。这个变化被称为多普勒效应，以它的发现者，奥地利物理学家命名基督教多普勒．

考虑来源发射一种波，如频率为ν的光或声音，以一定的速度远离观察者v．连续的光波波峰到达观测者的间隔比观测者处于静止状态时要长，计算表明观测者将以ν(1−)的频率接收到它们v/c),c是波的速度。在观测者看来，波的频率会比源静止时稍低一些。如果源在靠近，频率会更高。

在声音方面，这种效果是一种日常经验;当高速公路上有人鸣笛时，观察者可能会注意到球场的音符似乎发生了变化。光波的多普勒效应在光谱学．向较高频率的位移称为蓝移，向较低频率的位移称为红移。来自其他星系的红移光是宇宙膨胀的证据。

驻波

如果一个波关对一个封闭空间，它既受到反射又受到干扰。例如，考虑一根长度为l的管子。管子中空气中的任何扰动都会从两端反射回来，通常会产生一系列沿管子向两个方向传播的波。从这种情况的几何形状和声速的有限常数值来看，这些波必须是周期波，其频率由管端边界条件固定。管中波的允许频率满足sinkl= 0;即，允许的频率为ν =nv/ 2l,在那里n为任何整数，且v是声管子里的速度。这些是谐波的频率可以存在于管子中并且在两端仍然满足边界条件。它们被称为特征频率或正模态振动气柱的。的基频（n= 1) = ν =v/ 2l．

较高的频率，称为谐波或者泛音，是基音的倍数。习惯上把基本音称为第一谐波;n= 2表示二次谐波或一次谐波泛音等等。对于两端打开的圆柱管，尽管边界条件不同，但其特征频率集大致相同。

在管子中有一些位置位移空气中任何时候都是零。这不能在一个进步的浪潮中发生;因此，与正模态相对应的波扰动称为a驻波．的位置连续零位移被称为节点，而有最大位移的位置称为波腹．连续节点之间的距离等于特定模式的一半波长。