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波的自传

2022-09-03  本文已影响0人  学物理的小棉花

你好,我是可爱的波波,拜托你🥺,听听我的介绍。可爱不失严肃,后面有很多好看的图,一定看下去喵。

我太普通本质了。大家看到的光就是一种(当然是波粒二象性)电磁波;声是一种波,其实物质也是一种波喵,电子也是一种波喵。量子效应,现在半导体,晶体管的发展都需要运用到此理论。(因为将电子视为一种波才可以解释原子稳定结构哦,旋转波峰波谷稳定存在的轨迹。薛定谔才能把电子行为写成波动方程喵。以前人们倾向叫它概率波,但现在新的趋向是把它当成多世界,也即平行世界去看待,而并不是人一观察就塌缩了的波,原来就存在的多世界把观察者也融入进去就更自然。我看过一部科幻电影是以此为外壳构架的,名字忘了喵)

题外话:之前笔者叫粒子团子,因为发现的基本粒子太多了,现在新的趋向是弦(好像也是波喵)论,由弦产生粒子。太深奥了,笔者可能只能科普看看了。

介绍完了我出现在哪,接下来介绍我是怎么传播的。

大家一说到波是不是就会想到是一种向前运动的趋势呢?但是波的本质并不是物质(媒介)本身在运动,而是利用高低位势差来运动。振源处水的振动带动附近的水上下振动…比方喵:海水的波是水面的高低差以水为媒介平行传递出的现象;如果是声音的话,就是空气(媒介)密度哦。实际上,纵波(振动与传播方向一致)传播需要介质,否之。

那大家会说光呢?不好意思哈,光的传播不需要媒介,它是基于电磁波的变化而传播的。麦克斯韦方程组解出的光为常数论证了光速不变,这也是爱因斯坦狭义相对论中的一条基本原理(下次单独介绍)

接下来举一个我传播的常见现象:衍射与干涉

看懂上面这张图喵!凸起的水纹就是波峰。从小孔出来的波会传向四面八方,当小孔很小时,比波的半径要小,它就:

先看两个孔的干涉

由于两个位置,当不是传播到正前方时,相位差会导致条纹现象,如果把一维的孔扩展成三维的孔,就是试验室观察到牛顿环了。

撇开运算不讲,我们可以看一张形象的矢量叠加图,即不同的有相位差的波长,想象一下,当它旋转起来,绿线代表的振幅,也即光强就会有变化喵。

当孔大一些时(一个孔,看成很多小孔的叠加,也会发生干涉):

当孔再大一些时:(类似高斯分布)

如果孔再大,大于波长的半径(即两相临波峰的长度),它就近乎直线传播:

物理光学里有对应的光强计算公式,有需要深究朋友借此去看看喵。

好的,本次初步介绍完毕,大家了解我了喵

动态的传播视频可以去B站看哦,咱们下回见,Bye🥰

单缝衍射:

0.08mm的单缝 0.04mm的单缝

孔越小,条纹宽度越宽,衍射越明显

(实验中狭缝宽度与理论值控制在了10%以内)

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