Question

描述波动的物理量有哪些

Answer 1

‘波动’原是一大类物理现象的专有名词，如水波、弹性介质波、电磁波、引力波、以及具有波粒二象性的物质波、等等都是物理学上的波动。‘波动’又是一些社会现象和心理或生理现象的借用名词，如‘物价波动’、‘股市波动’、‘情绪波动’、‘血压波动’等等。首先指出，本文所讨论的只是物理学上的波动。

在维基百科全书中，对物理学上与物质及能量相联系的波动大致是这样定义的：“波或波动是物理量扰动随着时间的进展在空间中传播(也可说成是在时空中的传播)的一种物理现象”。这个定义是目前物理学的主流看法，多数物理学者赞同这个定义或类似的定义。本文也赞同并且只讨论这样的定义。在网上对物理学上的波动，有人提出过另外的定义，本博只采用物理学的主流看法，不打算对另外的波动定义进行讨论。在维基百科全书中把信息的传播也看成是一种波动，但信息是否是一种表征场的物理量？尚待深入研究，为慎重起见故本文不把信息的传播视为物理学上的一种波动。

下面我们以引力波为例，基于广义相对论来说明上述波动的定义。按照广义相对论的引力场方程，当时空中物质的能动张量发生变动时，时空中的度规张量，因之联络系数、曲率张量（这些都是描述引力场几何特性的物理场量）也随之发生变动而出现扰动。度规张量的扰动、联络系数的扰动、曲率张量的扰动都是物理量扰动，它们在时空中的传播总称为引力波。也可分别把度规张量的扰动、联络系数的扰动、曲率张量的扰动的传播各别称为度规波、联络波、曲率波；并且常把曲率波形象地说成是‘时空涟漪’。

必须强调指出，所谓“物理量扰动随着时间的进展在空间中传播”实质上是相位的传播，即处于上一位置在前一时刻的相位于后一时刻传播到下一位置（例如于上一位置在前一时刻的波峰于后一时刻传播到下一位置，两者相位相同）。对相位概念不熟悉的读者可复习大学普通物理

Answer 2

频率、振幅、波长

和可以由此导出的波速