1.波函数
为了定量地描述波在空间的传播,需要用数学函数式来表示介质中各质点的振动状态随时间变化的关系。这样的关系式称为波动表达式,或称为波函数。一般写成
可以表示各种各样的物理量。例如质点的位移、弹性介质的形变、气体的压强等等,它反映了任一时刻振动着的物理量在空间的分布情况。
2.平面简谐波的波函数
平面简谐波(余弦波或正弦波)最为简单,也最为基本.我们先讨论平面余弦行波在理想的无吸收的均匀无限大介质中传播时的波函数。
平面简谐波传播时,介质中各质点都作同一频率的简谐振动,但在任一时刻,各点的振动相位一般不同,它们的位移也不相同,但根据波阵面的定义知道,在任一时刻处在同一波阵面上的各点有相同的相位,它们离开各自的平衡位置有相同的位移。如图11-6所示。因此,只要知道了与波阵面垂直的任意一条波线上波的传播规律,就可以知道整个平面波的传播规律。