机械波

需要透過介質來傳播的一種波

机械波(英语:Mechanical wave,又称为力学波[1])是物质机械振动在空间中的传播现象,是的一种。机械波的特点是必须透过介质才能传播。另外有一些波,比如电磁波引力波就不需要介质,在真空中也可传播(严格地讲,是通过传播),这些则不是机械波。

水上的涟漪是一种面波.

虽然波可以远距离传播,但相比之下,介质本身的运动是很有限的,振荡材料不会远离初始平衡位置。机械波只能在具有弹性惯性的介质中产生。生活中常见的机械波有绳波、水波和声波等。

与所有波一样,机械波也传递能量,传播方向与波的方向相同。波需要初始能量输入,一旦输入了,就会在介质中传播,直到能量全部传播完毕。

机械波的种类

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横波
是一种波的形式,其中介质粒子围绕其中间位置垂直于波的运动方向振动。
纵波
其介质粒子的运动方向与波的运动方向相同。
面波
沿密度不同的介质表面传播的波。

横波

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横波是介质粒子垂直于波方向,在平衡位置振动的波。

虽然是电磁波,也具有横波的性质。[2]

纵波

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纵波是介质粒子平行于波方向的振动,由多次压缩与稀释组成。折射率越高,纵波速度越快,因为被压缩介质中的原子距离越近。

声波是纵波。

面波

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这类波沿两种不同密度的介质的界面传播,例如水上的涟漪。面波可分为两种:瑞利波勒夫波

瑞利波又称地滚波,类似于水面的涟漪。这类波慢于体波。瑞利波只在两个维度上损失能量,因此在地震中比传统体波(如P波S波)更具破坏性,后者在三个方向上都会损失能量。

勒夫波的水平波与传播方向相剪或垂直,传播速度通常比瑞利波略快,约为体波速度的90%,振幅也最大。

另见

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参考文献

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