区分横波与纵波

波的类型只取决于一件事：振动方向与波传播方向的关系。成直角是横波（transverse）。在同一条线上是纵波（longitudinal）。

这一课属于波的行为。它与连接波长、频率与波速搭配，因为波动公式在两种波上的用法完全相同。

两种波怎样运动？

在横波中，振动与传播方向成 90°。一根上下抖动的绳子会沿绳子送出波，而绳子的每一段只是上下运动。光和其他电磁波是横波，水面涟漪也是。

在纵波中，振动与传播方向平行。推一下拉长的弹簧一端，会产生密部，即线圈靠得很近的地方，接着是疏部，即线圈分得较开的地方。空气中的声音是纵波。

两种情况下，波传递的都是能量，材料本身不会随波一起前进。

怎样求每种波的波长？

横波的波长是波峰到波峰或波谷到波谷。纵波的波长是密部到下一个密部（或疏部到下一个疏部）。

每次都从重复图样的同一个点量起。然后照常使用 v = f × λ。

例题

自编示例数据：声波在空气中以 340 m/s 传播。两个相邻密部的中心相距 0.85 m。求频率，并说明空气粒子的振动方向。

**第 1 步，波长：**相邻密部之间的距离是一个波长，λ = 0.85 m。

**第 2 步，变形：**f = v ÷ λ。

**第 3 步，计算：**f = 340 ÷ 0.85 = 400 Hz。

第 4 步，方向：声音是纵波，所以空气粒子沿着声音传播的方向来回振动。

**检查：**400 × 0.85 = 340 m/s，吻合。

要留意的错误

学生常说纵波中粒子会随波从波源移动到听者。

错误答案：“声波中，空气粒子从扬声器移动到我的耳朵。”

粒子只是在静止位置附近做小幅往复运动。向前移动的是密部的图样，而不是粒子。

纠正的方法是使用这句话：“波传递能量，而不是物质。”另一个错误是为声音画一条正弦曲线，然后说它“上下运动”。那张图画的是位移，对声音来说，位移其实是沿着传播方向的。

当 0.85 m 这样的测量值精度有限时，界限与修约讲解器可以帮你看到它对频率的影响。

自我检测

1. 判断下列各项是横波还是纵波：空气中的声音、光、池塘里的涟漪。

2. 一根弹簧上第一个和第四个密部的中心相距 1.2 m。求波长。

3. 一位学生说浮着的软木塞会随涟漪一起移动。请纠正这个说法。

接下来学什么

接下来，在不预设比例地解读涟漪图中练习在没有给出比例时读波的图示。声音在电磁波谱与声音中会进一步展开。

如果横波和纵波的图还是混在一起，线上一对一物理补习的老师看你画一次图，就能找出混淆的原因。