定态波英文解釋翻譯、定态波的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 stationary wave

分詞翻譯：

定态的英語翻譯：

【計】 stationary; stationary state
【化】 stationary state; steady state

波的英語翻譯：

wave
【化】 wave
【醫】 deflection; flumen; flumina; kymo-; wave

專業解析

定态波 (Dìngtài Bō / Stationary Wave) 是指一種在空間中特定區域振動，但其波形在時間上保持恒定（不傳播）的波動現象。它通常由兩列頻率、振幅相同但傳播方向相反的相幹波（如行波）疊加幹涉而形成。

物理本質與特征：

空間駐定與時間周期性：定态波最顯著的特征是其波形在空間中的位置是固定的（“駐立”不動），不會像行波那樣傳播能量。然而，波線上各質點仍在各自的平衡位置附近作周期性振動。
節點 (Node) 與腹點 (Antinode)：
- 節點：波線上振幅始終為零的點。這些點是兩列反向行波引起的振動位移始終相消（相位差為π）的位置。
- 腹點：波線上振幅達到最大的點。這些點是兩列反向行波引起的振動位移始終加強（相位相同）的位置。節點和腹點在空間中的位置是固定的。
能量分布：定态波不傳播能量（淨能流為零）。能量在節點和腹點之間周期性轉換：腹點處動能最大、勢能最小（或反之，取決于具體系統）；節點處動能最小、勢能最大（或反之）。能量被“束縛”在相鄰節點之間或相鄰腹點之間的區域。

數學表達 (以經典一維弦振動為例)：定态波的波函數可以表示為兩列反向傳播的行波的疊加： $$ y(x, t) = A sin(kx - omega t) + A sin(kx + omega t) $$ 利用三角恒等式，可化簡為： $$ y(x, t) = 2A sin(kx) cos(omega t) $$ 其中：

$y(x, t)$ 是位置 $x$ 和時間 $t$ 的位移。
$A$ 是原行波的振幅。
$k = 2pi / lambda$ 是波數 ($lambda$ 為波長)。
$omega = 2pi f$ 是角頻率 ($f$ 為頻率)。
$2A sin(kx)$ 是位置 $x$ 處的振幅。當 $sin(kx) = pm 1$ 時為腹點，當 $sin(kx) = 0$ 時為節點。
$cos(omega t)$ 表示所有質點以相同頻率 $omega$ 作簡諧振動。

在量子力學中的延伸：在量子力學中，“定态” (Stationary State) 指體系處于能量具有确定值的狀态。描述粒子概率密度的波函數 $psi(x)$ 是定态薛定谔方程的解： $$ -frac{hbar}{2m} frac{dpsi}{dx} + V(x)psi = Epsi $$ 其中 $V(x)$ 是勢能，$E$ 是能量本征值。此時概率密度 $|psi(x)|$ 不隨時間變化，類似于經典定态波的振幅分布固定，故稱為“定态波函數”。

參考來源：

曾謹言. 《量子力學（卷I）》. 科學出版社. (對量子力學定态波函數有詳細闡述)
Griffiths, David J. Introduction to Quantum Mechanics. Pearson Education. (英文經典教材，清晰解釋量子定态概念)
趙凱華, 羅蔚茵. 《新概念物理教程：力學》. 高等教育出版社. (對經典駐波/定态波的形成和特性有詳細圖解和分析)
Halliday, David; Resnick, Robert; Walker, Jearl. Fundamentals of Physics. Wiley. (經典物理教材，清晰闡述駐波原理和實驗)

網絡擴展解釋

定态波是物理學中用于描述特定波動狀态的概念，其核心特征在于時間穩定性。以下是其詳細解釋及特點：

一、定義

定态波（Stationary Wave）指在觀測時間内，波場中各點的振動具有相同頻率，且振幅和相位分布不隨時間變化的波動狀态。這一概念在光學和量子力學中均有應用，但側重點不同。

二、光學中的定态波

在光學領域，定态波通常指定态光波，其特點包括（）：

頻率一緻性：波場中所有點的振動頻率相同，與光源頻率一緻。
振幅穩定：各點振幅不隨時間變化，形成穩定的空間分布。
數學表達式：
$$ U(P,t) = A(P) cosleft[omega t - phi(P)right] $$
其中，$A(P)$為空間振幅分布，$phi(P)$為空間相位分布。

常見類型：

平面簡諧波：振幅恒定，相位隨空間線性變化。
球面簡諧波：振幅隨距離衰減（如$A(r) = alpha/r$），相位呈球對稱分布。

三、量子力學中的定态波

在量子力學中，定态波函數描述的是能量确定的量子态（）：

波函數形式：
$$ Psi(r,t) = psi(r) e^{-iEt/hbar} $$
其中$psi(r)$為空間部分，$E$為确定能量。
概率密度穩定：粒子出現的概率$|Psi| = |psi(r)|$不隨時間變化。

四、定态波與脈沖波的區别

定态波：持續穩定，能量在空間周期性分布（如激光）。
脈沖波：短暫發光，能量集中在局部波包（如單次閃光）。

五、總結

定态波的核心特點是時間無關性，其振幅、相位或概率分布僅在空間變化。這一特性使其成為分析穩定波動系統（如激光腔、原子軌道）的重要工具。