3小時讀通基礎物理: 波動篇

前言

朝會
兩種討厭物理的人
隨處可見的波
本書的特徵
波的表現方式與五大性質

前言
波是什麼？
波的兩種說明圖（y-x 圖．y-t 圖）
波的標示符號
y-x 圖
y-t 圖
何謂頻率
最重要的波公式
兩種波
以橫波來表現縱波
縱波1．2．3
波的五大性質
波的性質1圓形波
波的性質2反射
1原樣反射的「自由端反射」
2反向反射的「固定端反射」
波的性質3折射
波的性質4干涉
波的性質5反射＋干涉＝駐波
總結
問題練習1縱波與駐波
解答．解說

第一堂課總結 其1
第一堂課總結 其2
樂器的架構 弦．氣柱的振動

前言
聲波的真面目
聲音的速度
聲音的高低
聲音的大小
弦的振動與駐波
弦所造成的波--波長
弦所造成的波--波速
f 與 L 成反比
f 與 T 成正比
f 與 p成反比
振動模式與頻率
氣柱振動
開管
開管的振動模式與聲音高低
閉管
閉管的振動模式與聲音高低
開口端修正
問題練習2弦與氣柱
解答．解說

第二堂課總結
救護車笛聲的秘密 都卜勒效應

前言
水波的擴散狀態
聲音的擴散狀態
聲源若移動會發生什麼事？
發生都卜勒效應的原因
以算式表示都卜勒效應
聲源靜止時的聲波波長
A聲源靠近的時候
B聲源遠離的時候
觀測者移動也會引發都卜勒效應
C觀測者靠近聲源的時候
D觀測者遠離聲源的時候
救護車與觀測者都在移動的時候
聲源與觀測者互相靠近的時候
聲源與觀測者互相遠離的時候
都卜勒效應1．2．3
都卜勒效應的應用
A有牆壁的時候
低鳴
B聲源斜著靠近的時候
C有風吹的時候
問題練習3都卜勒效應 其1
解答．解說
問題練習4都卜勒效應 其2
解答．解說

第三堂課總結
閃閃發亮 光的干涉

前言
光的基礎知識
光也會變慢！？折射率就是縮減率
光的反射
光的折射
折射公式
光是粒子？還是波？
二維干涉
光具有波的性質
用登山來理解相長公式
位置P1為何會相長？
位置P2為何會相長？
位置P3為何會相長？
登山路徑與相長的條件式
相長條件與整數 m 的關係
用登山來理解相消公式
位置P1' 為何會相消？
位置P2' 為何會相消？
登山路徑與相消的條件式
相消條件與整數 m 的關係
楊氏實驗
楊氏實驗與路徑差
路徑差的使用方法
五種路徑差
光柵
光柵的路徑差
薄膜干涉
薄膜的路徑差
光路差
光的自由端反射與固定端反射
掌握自由與固定的印象
薄膜的干涉
寫出薄膜干涉條件式
干涉條件式寫法1．2．3
楔形干涉
牛頓環
應用 從下方觀測牛頓環，條件會有何種變化
問題練習5光柵
解答．解說
問題練習6楊氏實驗
解答．解說
問題練習7楔形干涉
解答．解說

第四堂課總結
從零開始 波函數寫法

前言
正弦．餘弦是什麼？
正弦．餘弦與波的關係
角度與弧度
波的四種型態
y-x 圖與波數 k
y-x 圖與角頻率
動態波函數的寫法
波函數的意義
波函數1．2．3
波函數的變形
導出「2 波函數」
如何使用「2 波函數」
問題練習⑧ 波函數
解答．解說
補課總結

下課
作業．綜合題．附錄
作業．綜合題
作業．解答篇
附錄　全反射
附錄　sin＝tan 之謎
附錄　反射波的波函數
附錄　波動領域的公式
附錄　物理1．2．3
後記
鳴謝
作者小檔案
索引

◎推薦者：台灣大學物理學系教授／陳政維