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第二章 波動與聲音的世界 第1節 波的傳播 2-1-1 波的傳播 波動： 定義：當物質受外力的作用而發生擾動，會引起鄰近的物質也跟著被擾動，此一現象持續下去，將會使擾動向外傳播出去，稱作波動。 例如：水波、繩波、聲波、彈簧波---等。 波的分類： 依介質的有無分為： 力學波（機械波） ：需要靠介質傳遞的波，例如：水波（水）、繩波（繩）、聲波（空氣、水、金屬）、彈簧波（彈簧）---等。 電磁波 ：不需要靠介質傳遞的波，例如：光波、微波、無線電波---等。 依介質振動的方向與波前進的方向分為： 橫波 （ 高低 波）： 介質振動的方向與波前進的方向互相 垂直 。 例如：水波、繩波、彈簧波（上下或左右振動）。 圖示： 縱波 （ 疏密 波）： 介質振動的方向與波前進的方向互相 平行 。 例如：聲波（在空氣中傳播）、彈簧波（前後振動）。 圖示： 波的傳播：只傳送 能量 ，不傳送 物質 。 2-1-2 波的性質 介質： 傳遞波的媒介物質。 例如：水波的介質為水，彈簧波的介質為彈簧，聲波的介質為空氣、水、繩子等。 電磁波不需要介質就可傳遞，例如：光波、雷達波、微波等。傳遞波的媒介物質。 名詞解釋： 波源 ：產生波的地方。 平衡位置 ：介質尚未振動時的位置。 波峰（密部） ：橫波中，偏離平衡位置的最高點；縱波中，密部的中點。 波谷（疏部） ：橫波中，偏離平衡位置的最低點；縱波中，疏部的中點。 波長 ：橫波中，相鄰兩波峰或相鄰兩波谷的距離；縱波中相鄰兩密部中點或相鄰兩疏部中點的距離。以符號：λ表示。 振幅 ：偏離平衡位置的最大距離。 連續周期波 ：連續又富規律性的波。 完整的振動： 定義：產生一個波峰和波谷的振動，使波前進 一 個波長的距離。 一次完整的振動包括 四 個振幅。 振動週期： 定義：做 一 次完整振動所需的 時間 。 符號：以T表示。 單位： 秒 。 振動頻率： 定義：每 一 秒內所做完整振動的 次數 。 符號：以f表示。 單位： 次/秒 、1/秒、 赫茲 、 赫 （Hz）。 週期與頻率的關係： 兩者互為 倒數 關係。 關係式： 頻率（f）× 週期（T）＝ 1 波速： 波在介質中或電磁波在真空中傳播的速率或波形移動的速率。 波速依介質的 種類 及 狀態 決定，而與振動 波長 、 頻率 、 振幅 無關。 單位：公里/時( km/s )、 /秒（ m/s ）、 公分/秒（ cm/s ）。 公式： V ＝ f × λ ＝ λ/ T 波速一定時，頻率與波長成 反比 ，即振動愈快，波紋愈 密 。 Ex.1.小呂手持細繩上下擺動，使繩波向右前進，1秒後產生的之波形如附圖所示，試回 答下列問題：(1)該繩波是屬於??????波。（請填縱或橫）(2)繩波的頻率為??????Hz。 (3)繩波的週期為??????秒。(4)繩波的振幅為??????cm。 (5)繩波的波長為??????cm。 Ex.2.根據附圖圖示的波形，試回答下列問題： (1)（ ）何者具有與附圖相似的波形？(A)水波　(B)繩波　(C)聲波　(D)波浪舞(2)（ ）此類波形有何特色？　(A)介質振動方向與波前進方向垂直　(B)又稱為高 低波　(C)相鄰兩密部間的距離為此波的波長　(D)可以傳遞物質(3)（ ）此波的波長為：　(A) 10cm　(B) 20cm　(C) 30cm　(D) 40cm Ex.3.楚楚將繩子一端固定在牆壁上，手持另一端上下甩動，在某一瞬間波形如下圖，若楚 楚每秒甩動　5　次，試問： (１)波長為??? 公分。 (２)一個週期後，A　點的位置在哪裡？　(Ａ)　A　(Ｂ)　C　(Ｃ)　E。答：???。 (３)波的週期為??? 秒。 (４)波速為???