物理

共振（Resonance）
天主教曉明女子高級中學物理科李忠義老師/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯

就物理學而言，共振是指系統（通常為一線性系統）常容易隨著一些特別的頻率而產生振動，這種現象稱為共振，這些特別的頻率稱為此系統的共振頻率（resonant frequencies or resonance frequencies）。當系統處在這些共振頻率的振動時，即使微小的振動最後也可能形成大幅度的擺動。

聲音的傳播（Sound）
天主教曉明女子高級中學物理科李忠義老師/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯

聲音是一種行進波（travelling waves），可以在固體、液體或氣體中傳遞，而且傳遞聲音的介質（medium）會產生壓力的週期變化，因此聲音有所謂的頻率（frequency）。一個聲源產生的聲音是否可以聽見，除了與音量大小有關外，同時與頻率也有關。

衝擊波（Shock Waves）與馬赫數（Mach Number）
天主教曉明女子高級中學物理科李忠義老師/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯

衝擊波又稱為衝擊面（shock front），跟一般的波動一樣，是一種具有傳播特性的擾動，可以在固體、液體或氣體中傳播並傳遞能量。

當物體移動的速度超過聲音的速度時，物體產生的聲波波前將會重疊在一起，如下圖所示，而重疊的部分便是衝擊波。就立體空間而言，衝擊波會形成一個圓錐角，我們稱為馬赫錐（Mach cone）。馬赫錐的中心軸線為是波源（如飛機）運動的軌跡線，而此線與錐面所夾的角（如圖中 α 角）稱為馬赫角。

轉動與平移運動的對照 (The Comparisons Between Motion and Rotational Motion)
天主教曉明女子高級中學物理科李忠義老師/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯

在等角加速度運動公式的推導中，我們發現結果與一維等加速度運動有相似的對應：

步進馬達 (stepper motor)
國立彰化高級中學物理科劉翠鵑老師/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯

1923年，英國人詹姆斯（James Weir French）發明三相可變磁阻型（Variable reluctance）步進馬達，簡稱「步進馬達」。步進馬達是脈衝馬達的一種，將直流電源透過數位IC處理後，變成脈衝電流以控制馬達。而且馬達旋轉一圈分成數等分（數步），可使角度的控制更為精密。

力線（Field line）與場（Field）
國立彰化高級中學物理科劉翠鵑老師/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯

磁石吸鐵及琥珀摩擦生電等現象早在古希臘時代就開始被研究，但要一直到18世紀，富蘭克林、庫倫、安培等人，研究靜電之間電作用與靜磁之間磁作用，才是電磁學發展的開始。當時，一位想像力豐富的實驗天才，法拉第（Michael Faraday）做了一個簡單的實驗，在白卡紙上灑上鐵粉，並在紙下放一磁極，輕敲卡紙後，鐵屑在磁鐵周圍連成規則曲線，這樣圖線吸引著他，心想著”空間中真的如牛頓所說的，除產生超距力的粒子以外一無所有嗎？”

聲音的共振–共鳴（Acoustic Resonance）
國立彰化高級中學物理科劉翠鵑老師/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯

共鳴是指發聲體受到其固有頻率（或稱共振頻率）的外力驅動時，會比被其他頻率外力驅動時吸收更多能量。共鳴就是振動頻率在人聽覺範圍內（頻率是介於20Hz～20000Hz之間）的共振現象。一般而言，聲音的共振體會有一個以上的共振頻率，尤其頻率是最低頻整數倍（通常把這樣頻率的聲音稱為諧音）共振強度最強。亦即當一個含各種頻率的波動（例如：脈衝波、噪音等）傳至共振體，共振體會過濾掉除了共振頻以外的頻率。大多數的樂器在製造時，皆須考慮到共鳴的效應。透過共鳴箱的設計，可以使振動的空氣量增加，例如：小提琴或吉他的音箱。