暖气来了之后，确实不冷了。 不仅不冷，而且更热了。 编辑出了点声音就不能安心学习了。

太热了

为了隔绝声音，小编想到耳塞、耳罩，拿起来也不舒服； 因为噪声消除一方面需要充电，另一方面买不到。 所以，编辑打动了其他的心，切断了我，声音听不见了！

但声波的传播需要空气，我好像离不开空气。 (以失败告终) )

以失败告终的小编

什么是波？

什么是What is wave？

那么什么是波呢？

一种波动

其实在物理学和数学等相关领域，波是由于一个或多个场的干涉，场值围绕稳定的平衡值(静止值)反复振动的结果。 [1]波可以将能量或信息从一个位置传送到另一个位置。

常见的波是机械波，机械波必须依赖介质才能传播，如沿绳索传播的波等。 最常见的机械波是声波。

上课铃响了

声音由声源的振动产生，在课堂上一般用音叉演示声波的产生和传播。 敲击音叉后，音叉的尖齿前后振动，扰乱周围的空气分子。 这些扰动通过粒子相互作用传递到相邻的空气分子，音叉产生的声音可以通过空气(介质)传播。

熟悉的演示工具-音叉

并非所有波的传播都需要介质，例如电磁波可以在真空中传播。 电磁波一般通过随着电荷的变速而变化的电场、变化的电场产生磁场，进而通过变化的磁场产生电场。 这种感应电场和磁场的相互作用在空间上引起电磁波的传播。 电磁波的名称因频率而异，按照频率从高到低的顺序为电波、微波、红外线辐射、可见光、紫外线、x射线、伽马射线。 2

电磁波谱

日益普及的无线充电技术是应用电磁感应原理。 充电器和手机分别由两个感应线圈构成，当充电器接通时，交流电流通过充电器的原线圈，产生变化的磁场，当手机接近充电器时，手机的次级线圈产生电流，从而完成充电。 3

无线充电

也有其他类型的波。 例如在重力场中基于广义相对论传播摄动的引力波、机械变形和电磁场效果组合的等离子波、热扩散波和反应扩散波等。

引力波

波的简单分类

简单级信息之路

一般来说，波的振动方向和传播方向的关系是将波分为横波和纵波。

振动方向与波的传播方向垂直的波称为横波。 一个简单的例子是薄膜上产生的波浪。

薄膜横波来源：维基百科

波沿着与膜平面平行的方向，也就是膜传播。 但是，膜本身相对于这个平面垂直地上下移动。 另外，最常见的横波是光波。 其中的磁场和电场都垂直于传播方向振动。 横波一般产生于弹性固体中。 4

电磁波来源：维基百科

纵波是介质位移与波的传播方向相同或相反的波。 机器的纵波有时也称为压缩波。 因为通过媒体时会产生压缩和稀疏。 最常见的纵波是声波，通过介质分子的前后振动向前传播。 而且，拉起弹簧传播的波也是纵波。 5

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拉伸弹簧形成的纵波 来源：维基百科

如果场中不同点的相对振幅发生变化，则称该波为行波。[1] 机械性的行波是介质中的单个原子或者分子在其平衡位置附近振荡，然后会与相邻的介质粒子发生相互作用（比如碰撞等）将一些能量传递给它们。通过这种方式，能量就可以在介质中传输，而不需要传输任何物质。[6]

行波 来源：维基百科

如果场中不同点处的相对振荡振幅保持恒定，换句话说也就是，波在时间上振荡，但是其峰值幅度分布不随空间移动，则称该波为驻波。[1] 振幅最小的位置成为波节，振幅最大的位置称为波腹。这种现象可能是由于介质沿与波相反的方向移动发生的，或者是由于两个沿相反反向传播的行波的叠加产生的。

两个反向传播的行波形成驻波 来源：tumblr

有趣的驻波Interesting standing wave

ssdbm第三定律告诉我们，力的作用是相互的，且两个物体之间的作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。

ssdbm第三定律

而应用牛三的原理，也可以形成我们所说的驻波，而且是非常美丽的驻波。

火箭是由于喷射气体而产生推力运动的，但是它们的扩散速度并没有火箭快。当气体过度膨胀时，与外部大气相比，排出的气体压强较低，导致排气被向内挤压。这种压缩增加了排气的压力，但是，气流可能被压缩得太多，以致其压力超过大气压。结果，气流再次向外膨胀以减小压力。

波浪结构会在过大的流动中产生马赫环 来源：aerospaceweb

此过程也可能延申的比较远，导致内部压力再次降至低于环境压力。无论如何，每次气流通过这些压缩和膨胀过程之一时，内部压力和外部压力之间的差都会减小。随着时间的流逝，压缩和膨胀过程会不断重复，直到排气压力变得与周围大气压相同为止。这就是形成马赫环的原因。[7]

喷气式战斗机的马赫环

马赫环

水下射击

鞭炮在水下爆炸（上方与下方的气泡）

这些现象都是由于驻波产生的结果，这导致在空间上形成一系列的节点与波腹。由于ssdbm第三定律，施加的推动会产生相反的力，从而形成加压（波腹）和减压（波节）区域。

原来，比较“普通”的驻波也可以这么有趣，那是不是还有什么“简单的”知识就可以解释的更加有趣的现象呢？也欢迎在下方留言分享给大家讨论。

气体从偏光照明的可乐瓶中流出

其余图片来源于GIPHY

参考文献：

[1] wave-维基百科

[2] Electromagnetic_wave-维基百科

[3] Wireless Inductive Charging-Darian Brooks

[4] Transverse wave-维基百科

[5] Longitudinal wave-britannica

[6] Traveling waves-田纳西大学物理系

[7] Shock Diamonds and Mach Disks-aerospaceweb

编辑：井上菌

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