wave propagation是什麼意思，wave propagation的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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"波傳播"（Wave Propagation）指波動能量或擾動在介質（固體、液體、氣體或真空）中從一點向另一點傳輸的物理過程。它是物理學和工程學（尤其是電磁學、聲學、地震學、光學）的核心概念，描述了波如何攜帶能量和信息穿過空間。

以下是其詳細解釋：

1. 核心物理本質：

   • 當一個平衡狀态被局部擾動（例如，振動源、突然的壓力變化、變化的電磁場）打破時，這種擾動不會隻停留在原地。
   • 由于介質粒子間的相互作用（如彈性力、電磁耦合）或場本身的特性（如電磁場在真空中的自維持性），擾動會以特定的速度（波速）向鄰近區域傳遞。
   • 鄰近區域受到擾動後，又将擾動傳遞給更遠的區域，如此反複，形成波動的向外擴散。這個能量傳遞過程就是波傳播。重要的是，介質粒子本身通常隻在平衡位置附近振動或振蕩，并不隨波長遠距離移動，移動的是能量和擾動狀态本身。

2. 波的類型與傳播介質：

   • 機械波：需要物質介質傳播。擾動通過介質粒子間的相互作用傳遞。
     • 聲波：在空氣、水、固體中傳播的壓力波（縱波）。
     • 地震波：在地球内部傳播的體波（縱波P波、橫波S波）和面波。
     • 水波：在水體表面傳播的重力波或表面張力波。
   • 電磁波：由振蕩的電場和磁場相互激發産生，可以在物質介質和真空中傳播。
     • 無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、伽馬射線：按頻率/波長劃分的電磁波譜不同部分。它們在真空中的傳播速度是光速（c ≈ 3×10⁸ m/s）。
   • 物質波：量子力學概念，如電子波函數描述的粒子概率波傳播。

3. 關鍵參數與描述：

   • 波長 (λ)：波在一個完整周期内傳播的距離，或相鄰波峰/波谷之間的距離。
   • 頻率 (f)：單位時間内通過某點的完整波周期數，單位赫茲 (Hz)。頻率由波源決定。
   • 波速 (v)：波擾動在介質中傳播的速度。對于機械波，波速取決于介質的性質（如密度、彈性模量）。對于電磁波在真空/空氣中，v = c。基本關系：v = fλ。
   • 振幅 (A)：波動的最大位移或強度，與波攜帶的能量相關。
   • 波前：波傳播過程中，振動相位相同的點構成的曲面（如平面波、球面波）。
   • 惠更斯原理：波前上的每一點都可以看作是一個新的次波源，這些次波的包絡面就是新的波前。這解釋了波的直線傳播、反射、折射和衍射現象。

4. 傳播行為與現象：

   • 反射：波遇到不同介質界面時部分或全部返回原介質的現象（如回聲、鏡子反射光）。
   • 折射：波從一種介質進入另一種介質時，由于波速變化導緻傳播方向改變的現象（如插入水中的筷子看起來彎曲）。
   • 衍射：波遇到障礙物或孔縫時，偏離直線傳播而繞到障礙物後方的現象（如聲音繞過牆角、光通過狹縫産生明暗條紋）。
   • 幹涉：兩列或多列相幹波在空間疊加時，某些區域振動加強、某些區域振動減弱的現象。
   • 衰減：波在傳播過程中能量逐漸減弱的現象，原因包括介質吸收、散射、幾何擴散等。
   • 色散：波速隨頻率變化的現象，導緻不同頻率成分的波傳播速度不同（如棱鏡将白光分解成光譜）。
   • 偏振：描述橫波（如電磁波、橫機械波）振動方向特性的現象。

5. 應用重要性：

   • 通信：無線電波、微波、光纖（光波）用于無線通信、廣播、電視、互聯網數據傳輸。
   • 遙感與成像：雷達（微波）、聲呐（聲波）、醫學超聲成像、光學顯微鏡/望遠鏡、地震勘探利用波傳播特性探測物體或内部結構。
   • 能源：太陽能（電磁波）、聲能傳輸。
   • 地球物理與氣象：研究地震波傳播了解地球内部結構；利用電磁波（如衛星遙感）監測天氣和氣候。
   • 材料科學：利用超聲波檢測材料缺陷。
   • 基礎研究：理解光的行為（光學）、電磁場理論、量子力學、宇宙學等。

權威參考來源：

• 《費曼物理學講義》第1卷 第47-49章：對波傳播（特别是水波和聲波）有經典而清晰的物理闡述。
• IEEE Transactions on Antennas and Propagation：該領域頂級期刊，涵蓋電磁波傳播的理論、實驗和應用研究。
• NASA科普網站關于電磁波譜的介紹：提供電磁波傳播及其應用的權威科普解釋。
• 美國聲學學會（ASA）關于聲波傳播的科普資源：解釋聲波在不同介質中的傳播特性。
• 光學學會（OSA）的Encyclopedia of Optics：包含光波傳播的詳細條目。
• 大學物理教科書：如Halliday & Resnick, Young & Freedman等，其波動章節是理解波傳播的基礎。

理解波傳播的原理對于掌握現代科技（從手機通信到醫療診斷）和認識自然界的基本規律至關重要。

網絡擴展資料

"Wave propagation" 指波的傳播過程，即波動能量在介質或空間中的傳遞現象。以下是詳細解釋：

1. 基本定義
   "wave" 指具有周期性振動的物理量（如光波、聲波、電磁波等），"propagation" 表示傳播行為。組合後描述波從源頭向周圍傳遞能量的過程。例如：電磁波通過空氣傳播、聲波在水中擴散等。

2. 物理機制與特性

   • 傳播需要介質（如聲波需空氣或水），但電磁波可在真空中傳播。
   • 涉及速度、頻率、波長等參數，如傳播速度公式為：
     $$ v = f lambda $$
     其中 ( v ) 為波速，( f ) 為頻率，( lambda ) 為波長。

3. 應用領域

   • 通信技術：無線電波傳播用于無線通信。
   • 材料科學：裂紋擴展（crack propagation）是材料斷裂的重要研究方向。
   • 地球物理：地震波傳播用于地質勘探。

4. 相關術語擴展

   • Light propagation（光傳播）：光波在光纖或大氣中的傳輸。
   • Centimeter-wave propagation（厘米波傳播）：特指高頻電磁波的應用，如雷達。

5. 語言用法
   "wave" 也可表示揮手動作或自然海浪，但在物理語境中特指波動現象。例如："She waved her hand"（揮手）與 "radio wave propagation"（無線電波傳播）的差異。

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