波的初探

「波」是一種抽象的東西，所以可以運用繩子的振動來模擬它。繩子甩得越快，就會有越多S形彎曲，我們稱這些彎曲就是所謂的「波」。

駐波的上下各有一個波在做交互運動，相互抵消的結果，就好像靜止不動一樣。

我們可以用一個小馬達、兩個三號電池、一塊橡皮擦與一條線，簡單製作一個起波器來近距離觀察駐波。

製作方法如下：將電池和馬達連成通路，並用橡皮筋將馬達固定在電池座上，再將橡皮擦的邊緣插在馬達的轉軸上，且將棉線綁在電線上，手拉棉線，將整個裝置垂吊起來，開關打開，馬達帶動橡皮擦轉動起來，但因橡皮擦位置不平均，所以產生劇烈振動，就可看到棉線呈現出駐波的型態了。

 科學家稱呼駐波胖胖的地方叫「波腹」；瘦瘦的地方叫「波節」。

  

   除了繩子外，「水」也是觀察波的一種很適合的物質。若水的振動來源是來自上方，則水波會出現一圈圈的圓形波紋；但若水的振動來源是來自前後或左右方的話，則產生的水波也是有高有低的S型。

 而水波行進的速度又和什麼相關呢？答案是「水量」。經過下面的實驗，我們發現水量越多，水波前進的速度越快。

  除了「繩子」和「水」可以幫助我們模擬波外，「彈簧」也是一個不錯的觀察物質喔！除了也可以觀察到S形的波外，彼此前後推動彈簧，我們也觀察到如毛毛蟲運動方式的波喔！彈簧會先收縮起來，等波前進後，再舒張開來。





 看了這麼多種物質模擬的波後，其實科學家早已依波的振動方向和前進方向，將波分成兩大類。和繩波或水波一樣造型的S形波，波的振動方向是上下的，但波卻一直往前進，「上下」方和「前」方式垂直的，這種波就稱為橫波或高低波。而只有彈簧出現的特殊波形，因手是「前後」振動彈簧，而波也是「前後」移動，兩個方向是平行的，所以這種波就叫縱波或疏密波。