白努利原理(Bernoulli’s Principle)
國立彰化師範大學物理系趙書漢/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

在流體力學中，白努利原理(Bernoulli’s Principle)指出，對一不可壓縮流體（流體的密度不因外力而改變，大部分的液體皆可視為此類）而言，在外界不做功的情況下，當液體流速增加時，將會造成液體的壓力或是重力位能減少。這項原理是以荷蘭物理學家丹尼爾-白努利(Daniel Bernoulli)命名。 Continue reading →

三相點(Triple Point)
國立彰化高級中學賴文哲教師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

三相點是指一種物質在某一個溫度和壓力的數值時，可使其三相（氣相，液相，固相）同時存在。但三相共存不一定就是三相點，所以更嚴格的說是密閉系統中，ㄧ種物質三相可以互相達到平衡的唯一溫度及壓力。舉例來說，水的三相點在 $$0.0098^\circ C~(273.1598~K)$$ 及$$611.73~Pa$$（約 $$0.0060373057$$ 大氣壓）；而汞的三相點是在 $$-38.8344^\circ C$$ 及 $$0.2~MPa$$。 Continue reading →

駐波(Standing Wave)
國立臺南第一高級中學物理科王俊乃老師/國立彰化師範大學物理學系吳仲卿教授責任編輯

駐波，顧名思義，就是常駐空間某區域之波動，或者說是靜態(stationary wave)的波動。駐波的現象之所以會發生，可能是因為在原本靜止的介質，有兩個波動往相反的方向行進，兩波動相遇干涉後就產生駐波。在上述狀況下，如果兩個波動的振幅相同，則駐波的平均傳播能量就等於零，也就是不會有能量往外傳播。其中，共振腔(resonators)裡的駐波，就是共振(resonance)現象的例子之ㄧ。

在繩子(strings)，或者是空氣柱(columns of air)等物質中，可以觀察到駐波的現象。在上述物質中產生一個行進波，當行進波傳播至邊界，反射波會往反方向行進。繩子或者是空氣柱，皆各自存在有其數個自然振動頻率，具有自然振動頻率的反射波就干涉形成了駐波。在彈奏樂器時，由樂器產生的駐波，就是該樂器的一組諧和音(harmonics)。駐波的節點(Nodes)發生在固定端，反節點(anti-nodes)則發生在開放端。如果只有一個固定端，則駐波就僅能夠存在奇數(odd-numbered)的諧和音。一個具有開放端的管子，駐波的反節點並不會恰好在開放端口。

在光學領域裡，利用光波導管(optical wave guides)，或者是光學腔(optical cavities)，也可以產生光的駐波。例如在光學腔裡，在一端產生光波並且往另一端發射，然後設法讓該光波行進至另一端產生反射，則持續發射的光波會與反射光相互干涉，形成一個駐波的區域。

資料來源
http://en.wikipedia.org/wiki/Standing_wave

相位(Phase) (二)
國立彰化師範大學物理系侯院武/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

連結：相位 (一)

相差

兩個振子擁有相同頻率但不同的相位，稱兩者間有相差，並稱振子間為異相。振子間的相差可由角度方式表示為 $$0$$～$$360^\circ$$ 或弧度方式表示為 $$0$$～$$2\pi$$。

若相差為 $$180^\circ$$（$$\pi$$ 弧度）則稱兩振子間反相，若兩互相影響的波於反相點相遇將會產生破壞性干涉。破壞性干涉常見於電磁波，而聲波或其他能量形式則疊積於傳遞介質上。相差決定當發生干涉時是否加強或減弱波之強度。若兩者振幅相同則有可能完全抵消。時間有時用來表示振盪內振子位於週期的位置。

相差好比兩個運動員以相同速度但從不同的出發點起跑，他們在不同的時間經過相同的參考點，因為他們以相同速度跑動，因此他們經過參考點之間所經歷的時間也相同，相差只反應於不同起始點

時域為相差之範例，同相亦出現在通信訊號中

$$\begin{array}{ll}A(t)\sin[2\pi ft+\phi(t)]&=I(t)\cdot\sin(2\pi ft)+Q(t)\cdot\cos(2\pi ft)\\&=\displaystyle I(t)\cdot\sin(2\pi ft)+Q(t)\cdot\sin(2\pi ft+\frac{\pi}{2})\end{array}$$

$$\begin{array}{ll}A(t)\cos[2\pi ft+\phi(t)]&=I(t)\cdot\cos(2\pi ft)-Q(t)\cdot\sin(2\pi ft)\\&=\displaystyle I(t)\cdot\cos(2\pi ft)+Q(t)\cdot\cos(2\pi ft+\frac{\pi}{2})\end{array}$$

$$f$$ 表示載波頻率

$$I(t)\overset{\text{def}}{=}A(t)\cdot\cos[\phi(t)]$$

$$Q(t)\overset{\text{def}}{=}A(t)\cdot\sin[\phi(t)]$$

其中 $$A(t)$$ 跟 $$\phi(t)$$ 表示純載波的機率調和。

$$\sin(2\pi ft)$$ 改變原始的 $$\sin$$ 分量，增加了 $$\cos$$ 分量。當分量與原始分量同相就稱為同相分量，而其他的分量，與原始分量差了$$90^\circ$$ 就是異相分量，稱為正交分量。

干涉

干涉為波在不同定義域的性質表現，物理上量子力學將波歸屬為粒子，波函數是複數的而且因為他的平方模數為物體被觀察到的機率，波函數的複數特性與波相位結合，因為在量子力學中處理干涉效應的複數代數運算是合理的，粒子的相位最終和他們的量子行為有關。

參考資料

1. http://en.wikipedia.org/wiki/Phase_%28waves%29

相位(Phase) (一)
國立彰化師範大學物理系侯院武/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

振子或波的相位為一完整周期中的某一片段的偏移量，於時間 $$t=0$$ 時，距離指定參考點的偏移量。相為頻率領域或 Fourier 轉換領域的觀念，就其本身而論可由簡諧運動的想法而立即理解。 Continue reading →

波長(Wavelength)
國立彰化師範大學物理系楊孟欣/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

物理上，波長是指ㄧ給定的頻率的傳播波每單位重複的距離，通常表示成 $$\lambda$$，波的現象有光、水波跟聲波。

波的有些性質是隨著位置而改變的，例如聲波的空氣壓力，電波電量的大小，或是光波的磁場大小。人耳可聽見的頻率為 $$20~Hz$$～$$20~kHz$$ 約是 $$17$$ 公尺到 $$0.017$$ 公尺的波長範圍。而可見光的範圍是從遠紅光的 $$700~nm$$ 到紫光的 $$400~nm$$。
Continue reading →

力學波(Mechanical Wave)
臺中縣常春藤高級中學李品慧教師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

力學波需要介質來傳遞能量。聲波、彈簧波和壓力波都是力學波的基本例子。聲波需要空氣當介質來傳播，彈簧波需要彈簧來當介質，海浪則是需要水。

力學波是物質局部的振盪，只有能量在傳播，振動的物質並不會往前移動，因此力學波只有傳遞能量，而不是傳遞物質。 Continue reading →

縱波(Longitudinal Wave) (二)
國立彰化師範大學物理系楊孟欣碩士生/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

縱波為波振動的方向平行波傳播的方向，力學縱波又稱為壓縮波或疏密波。 非電磁波 非電磁縱波的範例，包括聲波(壓力、粒子位移、或粒子於彈性材料內傳波速度的交錯變換)及地震P波（由地震和爆炸產生）。 Continue reading →