波動圖像物理意義是什么

　　波動，是一種常見的物質(zhì)運(yùn)動形式，屬于物理學(xué)研究范圍。下面是百分網(wǎng)小編給大家整理的波動圖像物理意義簡介，希望能幫到大家!

　　波動圖像物理意義

　　波動圖像反映 “同一時刻” “不同質(zhì)點(diǎn)”的位移;

　　振動圖像反映 “不同時刻” “同一質(zhì)點(diǎn)" 的位移。

　　波動是一種常見的物理現(xiàn)象。我們將某一物理量的擾動或振動在空間逐點(diǎn)傳遞時形成的運(yùn)動形式稱為波動。

　　各種形式的波的共同特征是具有周期性。受擾動物理量變化時具有時間周期性，即同一點(diǎn)的物理量在經(jīng)過一個周期后完全恢復(fù)為原來的值;在空間傳遞時又具有空間周期性，即沿波的傳播方向經(jīng)過某一空間距離后會出現(xiàn)同一振動狀態(tài)(例如質(zhì)點(diǎn)的位移和速度)。

　　波動的定義

　　波動是一種常見的物質(zhì)運(yùn)動形式。例如繩上的波、空氣中的聲波、水面波等，這些波都是機(jī)械振動在彈性介質(zhì)中的傳播，稱為機(jī)械波。形成機(jī)械波的成因是介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)受到相鄰質(zhì)點(diǎn)的擾動而隨著運(yùn)動，并將形振動形式由遠(yuǎn)及近的傳播開來，各質(zhì)點(diǎn)間存在相互作用的彈力。機(jī)械波是質(zhì)點(diǎn)群聯(lián)合起來表現(xiàn)出的周而復(fù)始的運(yùn)動現(xiàn)象。

　　此外，無線電波、光波、X射線等也是一種波動，這種波是變化的電場和變化的磁場在空間的傳播，稱為電磁波。

　　各種形式的波的共同特征是具有周期性。受擾動物理量變化時具有時間周期性，即同一點(diǎn)的物理量在經(jīng)過一個周期后完全恢復(fù)為原來的值;在空間傳遞時又具有空間周期性，即沿波的傳播方向經(jīng)過某一空間距離后會出現(xiàn)同一振動狀態(tài)(例如質(zhì)點(diǎn)的位移和速度)。

　　關(guān)于波動

　　17世紀(jì) ，R. 胡克和C. 惠更斯創(chuàng)立了光的波動說。惠更斯曾利用波前概念正確解釋了光的反射定律、折射定律和晶體中的雙折射現(xiàn)象。這一時期，人們還發(fā)現(xiàn)了一些與光的波動性有關(guān)的光學(xué)現(xiàn)象，例如F. M. 格里馬爾迪首先發(fā)現(xiàn)光遇障礙物時將偏離直線傳播，他把此現(xiàn)象起名為“衍射”。胡克和R. 玻意耳分別觀察到現(xiàn)稱之為牛頓環(huán)的干涉現(xiàn)象。這些發(fā)現(xiàn)成為波動光學(xué)發(fā)展史的起點(diǎn)。17世紀(jì)以后的一百多年間，光的.微粒說(見光的二象性)一直占統(tǒng)治地位，波動說則不為多數(shù)人所接受，直到進(jìn)入19世紀(jì)后，光的波動理論才得到迅速發(fā)展。

　　1800年，T.楊提出了反對微粒說的幾條論據(jù)，首次提出干

　　涉這一術(shù)語，并分析了水波和聲波疊加后產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象。楊于1801年最先用雙縫演示了光的干涉現(xiàn)象(見楊氏實(shí)驗)，第一次提出波長概念，并成功地測量了光波波長。他還用干涉原理解釋了白光照射下薄膜呈現(xiàn)的顏色。1809年E. L. 馬呂斯發(fā)現(xiàn)了反射時的偏振現(xiàn)象(見布儒斯特定律)，隨后A.-J. 菲涅耳和D. F. J. 阿拉戈利用楊氏實(shí)驗裝置完成了線偏振光的疊加實(shí)驗，楊和菲涅耳借助于光為橫波的假設(shè)成功地解釋了這個實(shí)驗。1815年，菲涅耳建立了惠更斯-菲涅耳原理，他用此原理計算了各種類型的孔和直邊的衍射圖樣，令人信服地解釋了衍射現(xiàn)象。1818年關(guān)于阿拉戈斑(見菲涅耳衍射)的爭論更加強(qiáng)了菲涅耳衍射理論的地位。至此，用光的波動理論解釋光的干涉、衍射和偏振等現(xiàn)象時均獲得了巨大成功，從而牢固地確立了波動理論的地位。

　　19世紀(jì)60年代，J. C.麥克斯韋建立了統(tǒng)一電磁場理論，預(yù)言了電磁波的存在并給出了電磁波的波速公式。隨后H. R. 赫茲用實(shí)驗方法產(chǎn)生了電磁波。光與電磁現(xiàn)象的一致性使人們確信光是電磁波的一種，光的古典波動理論與電磁理論融成了一體，產(chǎn)生了光的電磁理論。把電磁理論應(yīng)用于晶體，對光在晶體中的傳播規(guī)律給出了嚴(yán)格而圓滿的解釋。19世紀(jì)末，H. A. 洛倫茲創(chuàng)立了電子論，他把物質(zhì)的宏觀性質(zhì)歸結(jié)為構(gòu)成物質(zhì)的電子的集體行為，電磁波的作用使帶電粒子產(chǎn)生受迫振動并產(chǎn)生次級電磁波，根據(jù)這一模型解釋了光的吸收、色散和散射等分子光學(xué)現(xiàn)象。這種經(jīng)典的電磁理論并非十全十美，因在關(guān)于光與物質(zhì)相互作用的問題上涉及微觀粒子的行為，必須用量子理論才能得到徹底的解決。

　　波動光學(xué)的研究成果使人們對光的本性的認(rèn)識得到了深化。在應(yīng)用領(lǐng)域，以干涉原理為基礎(chǔ)的干涉計量術(shù)為人們提供了精密測量和檢驗的手段(見干涉儀)，其精度提高到前所未有的程度;衍射理論指出了提高光學(xué)儀器分辨本領(lǐng)的途徑(見夫瑯和費(fèi)衍射);衍射光柵已成為分離光譜線以進(jìn)行光譜分析的重要色散元件;各種偏振器件和儀器用來對巖礦晶體進(jìn)行檢驗和測量，等等。所有這些構(gòu)成了應(yīng)用光學(xué)的主要內(nèi)容。

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