波

壓力（Pressure）
台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

壓力(通常以P來表示)是單位面積上所受的正向力。

定義(公式)：P = F / A
P為壓力
F為正向力
A為面積

壓力是一個純量，其SI制單位為帕(Pa)。1 Pa = 1 N / m² 壓力可以傳遞至流體的各個部分和容器壁，它是熱力學的基本參數。

表面張力（Surface tension）的量度
台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

表面張力通常用σ，γ或T來表示，可定義為液體表面上對每單位長度所呈現的張力，此力平行於液體表面，但與線框垂直。想像線框上長度L的肥皂薄膜，則其受到2γL向內的表面 張力(薄膜兩面皆有表面張力，故乘以2)[1]。表面張力的量度單位為每單位長度所受的力，其SI單位為牛頓 / 公尺 ( N / m )，但達因 / 公分 ( dyne / cm )的CGS單位較常被使用[2]。

另一定義在熱力學中較普遍，為每單位面積所作的功，因此每增加一小質量的表面積δA，需作功γδA[1]，這些功被儲存為位能，因此表面張力量度的SI單位也可為焦耳 / 平方公尺 ( J / m² )，CGS單位則為耳格 / 平方公分 ( erg / cm² )。

由於力學體系會自動尋找最低位能的狀態，因此一給定體積的自由滴液會自然形成球形而有最小的表面積。

表面張力（Surface tension）的現象與成因
台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

表面張力是使液體表面像一張薄板的特性，因此昆蟲可以在水面上行走，也使得小物體，甚至金屬如針頭，刀片，或錫箔碎片，可以漂浮於水面上，另外，它也是毛細現象的成因。

如果不考慮表面張力，將無法解釋許多物理和化學液體的特性，它控制小質量液體可以產生的形狀，以及液體與另一物質之間的接觸角。

應用牛頓物理學來分析表面張力所造成的力，可精確地預測許多人們司空見慣的液體特性，此外，也可應用熱力學分析相同的力，更進一步地預測液體其他更細微的特性。

表面張力的成因為液體分子與其他不同分子間的吸引力。液體內部，每個分子被各方向的鄰近分子以同樣大小的力吸引著，因此淨力為零；然而在液體表面，液體分子被下方的液體分子拉向內，但沒有被其他鄰近介質(可能為真空、空氣或其他液體)拉緊，因此所有表面的分子主要皆受到向內的吸引力，唯一能抗衡的只有壓縮液 體時產生的阻力，此向內的拉力削減表面積，使液體的表面就像拉長的彈性膜，而液體盡可能地拉緊自身直到擁有最小表面積。

帕斯卡原理（Pascal’s Law）
台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

在理化科學領域裡，帕斯卡定理說明即使某些地方有外加壓力，同高度的靜止不可壓縮流體任一點的壓力恆為定值。

同一液柱，因高度不同所造成的壓力差，由下式表示：
ΔP = ρg(Δh)

此處，我們使用SI制，
ΔP為靜止液體的壓力(單位為帕)，或同一液柱的不同點因流體重量不同所造成的壓力差
ρ為流體密度(單位為kg / m³)
g 為海平面附近的重力加速度(單位為m / s²)
Δh為流體的深度(單位為m)，或同一液柱不同點的高度差
此公式最直接的解釋為二高度間流體的重量所造成的壓力差。

相速度（Phase Velocity）
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

相速度是指波在空間中傳播的相位的速度。波中的每一相位均依照這個速度前進，相速度可用波長 $$\lambda$$ 和週期 $$T$$ 的方式來表示：$$v_p=\lambda/T$$，或者用角頻率 $$\omega$$ 和波數 $$k$$ 來表示：$$v_p=\omega/k$$。

在一色散的介質中，相速度隨頻率而改變，但群速度則非如此，群速度隨著振幅的大小而改變。電磁波之相速度在某些情形下會超越真空時的光速，但這並未指出任意超發光體能量轉移的訊息。物理學家 Arnold Sommerfeld 及 Leon Brillouin 對這些現象提出理論性的描述。

海洋表面波 〈Ocean Surface Wave〉﹝三﹞
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

海洋波的測量

在船甲板上觀測波已有 $$130$$ 年的記錄，這麼長久以來的記錄也有一些是用地震波的活動間接測量到的，更正確的測量可用固定結構的波柱得到。一站在岸邊指定地點 的觀察者瞄準波到自己的位置附近的波柱，波柱通常是設立在海岸邊的天氣觀測站並且與燈塔結合，電子波柱是一種用電子操縱的精密測量工具，通常運用於專業的研究，例如威尼斯附近海域，亞得里亞海的 Aqua Alta 塔，波柱現在也常使用雷達或高度計來代替一般的測量。