学习目标 14.1.A: 描述波和波脉冲的物理性质。
- 14.1.A.1 波在两个位置之间传递能量,而不在这两个位置之间传递物质。
- 14.1.A.1.i 波脉冲是单个扰动,它在两个位置之间传递能量而不传递物质。
- 14.1.A.1.ii 波被建模为具有明确波长和频率的连续、周期性扰动。
- 14.1.A.2 机械波或波脉冲需要介质才能传播。电磁波或波脉冲不需要介质即可传播。
- 14.1.A.3 波或波脉冲在介质中传播的速度取决于波的类型和介质的性质。
- 14.1.A.3.i 所有电磁波在真空中的速度是一个普适物理常数,$c = 3.00 \times 10^{8}$ m/s。
- 14.1.A.3.ii 波脉冲或波沿弦传播的速度取决于弦的张力 $F_T$ 和弦的单位长度质量。
- 公式: $v_{\text{string}} = \sqrt{\dfrac{F_T}{m/\ell}}$
- 14.1.A.3.iii 在同一介质中,声波的传播速度随介质温度的升高而增加。
- 14.1.A.4 在横波中,扰动的方向与波的传播方向垂直。
- 14.1.A.5 在纵波中,扰动的方向与波的传播方向平行。
- 14.1.A.5.i 声波被建模为机械纵波。
- 14.1.A.5.ii 声波中的高压区和低压区分别称为密部和疏部。
- 14.1.A.6 振幅是波偏离其平衡位置的最大位移。
- 14.1.A.6.i 纵向压力波的振幅可以通过平衡压强下的最大压强增量或减量来确定。
- 14.1.A.6.ii 声音的响度随振幅的增加而增大。
- 14.1.A.6.iii 波携带的能量随振幅的增加而增大。

