位移距離圖 2
縱波橫波化 3
這段改篇自 2010 年 3 月 18 日的對話。
「Longitudinal wave」(縱波)的意思是,wave medium(波介質)的物質粒子的振動方向,和該個 wave (波動)本身的移動方向,互相平行。例如,假設這個 wave 是向右移動的話,粒子 A 就會左右振動。

那樣,在這一刻,粒子 A 究竟是向左還是向右移動呢?
要知道粒子 A 的移動方向的話,我們需要先畫一個「displacement-distance graph」(位移 – 距離 圖)。

波動本身
the wave itself
「位移 – 距離 圖」的意思是,把 wave 上的每一粒粒子的「位移」和「距離」畫成一個 x–y 圖(座標圖)。
x 座標 的讀數為「距離」。「距離」的意思是,「wave 中的 一粒粒子 和 第一粒粒子 的距離」。對於粒子 A 來說,「距離」是
,因為
是粒子 A 和第一粒粒子(粒子 O)的距離。
y 座標 的讀數為「位移」。「位移」的意思是,「wave 中的一粒粒子 當時的位置 和 它自己的平衡位置(equilibrium position)的差別」。對於粒子 A 來說,「位移」就是
,因為
是粒子 A 當時的位置 和 它自己的平衡位置(
) 的差別。
所以,在這個 longitudinal wave 的「位移 – 距離 圖」中,對應於粒子 A 的座標就是
。

位移 – 距離 圖
displacement-distance graph
對於 wave 中的每一粒粒子,也畫對應的座標的話,

波動本身
the wave itself
我們會得到整個「位移 – 距離 圖」。

位移 – 距離 圖
displacement-distance graph
留意,當一粒粒子在它的平衡位置的右面時,y 座標就是正數。例如,在這一刻,粒子 A 在它的平衡位置(
)的右面,所以
是正數。
同理,當一粒粒子在它的平衡位置的左面時,y 座標就是負數。例如,在這一刻,粒子 5 在它的平衡位置的左面,所以
是負數。
— Me@2010.07.17
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