我们研究机械波时不能使用胡克定律,而只能使用牛顿运动定律及微积分,我们以绳波为例来证明,我们仍用手来提供外部策动力,如下图:为一波形图,从波源O到第一个波
峰或波谷A处,这段绳中所有质点的加速度都是由手上的力提供的,为什么仅仅是这部分质点呢?原因是绳子中A处的张力为零或至少在与波速垂直的方向上即所有质点加速度的方向上的张力为零。又因为这些质点的加速度的大小与该质点离开平衡位置的距离成正比,因此我们推出重要定律:外界(手)对波源的策动力与下图所示阴影部分的面积成正比。从图象上我们可以看出,1图的面积最大, 3图的面积为零,可见手在平衡位置处时(或速度最大时)受到的阻力最大,手在最大位移处时(或速度为零时)受到的阻力为零。该结论同样适用于电磁波,并将对电磁波的研究具有重大的指导意义。 ※※※※※※ 牛顿、麦克斯伟,伽利略为我们制造了麻烦,最终引出个相对论怪物。 |