什么是波相位

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问题描述:

波的相位

推荐答案

2023-10-24 00:39:50

只能举例说清楚了。

例如,一个波为 A*cos(wt+a)。其中,A称为幅值,就是这个波的最大值能到多少。以家用交流电为例A=220/0.707。cos()是这个波的形式,这里这个波是余弦波(或者称正弦波,一样)。括号内,w是角频率,描述波变化的快慢。角频率和频率有直接联系。t是时间,因为波是时刻变化的,不同时间点波不一样。a为初始相位,(这里有相位这个词哦)说明在t=0时,也就是刚刚开始时,波是从什么状态下开始振动的。比如说a=0,说明波从0点开始振动,再例如a=90度,说明波从最高点开始振动。

相位是用来描述波的振动状态的物理量。在这个例子中,括号内的全部,也就是(wt+a)就是这个波的相位。可见,波的相位就是初始相位再加上开始振动后增加的角度。这个和描述了波当前的状态,是出于最低点,还是最高点,还是另外的某个非特殊的位置。例如,w=1度每秒,a=30度。在10秒钟后,这是波的相位是1*10+30=40度。这是一个不是最高,也不是最低,也不是零点的普通位置。

总的来说,相位是描述波当前状态的量。

其他答案

2023-10-24 00:39:50

一般来说高中谈振动的位相与位相差比较多,但是波也是可以说的。

对于简谐波,也就是每个质点都做简谐振动的那种波,波动方程就是y=Acos[w(t-x/u)],这样给定一个x与一个t,就可以知道位移。其中w是角频率,u是波速,而t-x/u就是位相。两个波动的位相做差,就是位相差了。

这两个概念在描述波动的时候是很有用的。

其他答案

2023-10-24 00:39:50

波在传播过程中,相位相同的平面称为

等相面

,振动幅度相同的平面称为

等振幅面

,两者是相互独立的概念。

“什么意义?”

我觉得可以理解为:相位是描述波传播最直接的参量吧,譬如我们说的

波阵面

,就是某一时刻波动所达到的各点所连成的曲面;

波前

,最前面的波面。这里说的“到达”“前后”,都是指的相位,这也是为什么其他答案都告诉你波阵面就是等相面。

等相面前进的速度为相速度,但是需要注意的是相速度不代表信号传输速度,反常色散区域的相速度可以超过光速但无直接物理意义

2. 关于等相面&等振幅面

这个我也没太想透,先说一下我的理解。我们平时常讨论的平面波,就是指等相面为平面的波:

这里实际上等相面也是等振幅面。

但是如果对于更广泛的非均匀波:,等振幅面和和等相面就不一定重合(看振幅函数和相位函数形式)。

(我突然想到可以用波包的相速度和群速度来说明这个问题,今天时间太少我下次补上)

以上是我个人一点粗浅的理解,欢迎指正、讨论。

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