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波的特点是什么？波是与介质有关的一种波动形式，例如池塘表面的水波，这些波是由水分子在水与空气界面处的上下运动形成的。
这种运动的最高点和最低点即为水波的波峰和波谷，而水波本身沿着池水表面运动，也就是说水波的运动方向与水分子的运动方向垂直。
因此，它被称为横波。
它的波速取决于水的深度等因素。
图16 水面上的圆形波：a.等高线，也称为波前；b.在某特定时刻，波的高度与距中心位置距离间的关系图；c.在水面某特定位置，波的高度和时间之间的关系图
如图16a所示，一块石头被抛入水中，圆形的表面波从石头入水处产生，并往外扩散，这是一种很常见的现象。
相邻波峰之间的距离称为波长（见图16b）。
波峰到达岸边的速率称为波的频率（见图16c）。
波长和频率的乘积称为波速。
很多个世纪以来，人们一直有个疑问，光究竟是由哪种波组成的？一些人认为波的存在需要某种介质。
由于光的速度很大，所以这个介质必须非常坚硬，但是这样又会导致其他物体很难穿过它。
比方说，我们之所以能够看到遥远的恒星，肯定是存在某种介质使得光得以在恒星和地球之间传播。
地球在围绕太阳运转的过程中必然会不断地穿入并穿出这种介质。
这种神秘的介质被称为“以太”
，直到19世纪末，它才不再被视为一个有用的概念而被抛弃。
所以，光是什么样的波呢？这个问题最终由詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（JamesClerkMaxwell）在19世纪提供了答案。
他指出这是一种新的实体的振动：电磁场。
电磁场是作用在电荷和磁性材料上的力。
例如，一块带有静电的布会吸附灰尘颗粒，一块磁铁会被吸附到冰箱门上。
在第二个例子中，当你手拿着磁铁靠近冰箱门时，你的手就能感受到这种力：磁铁会加速靠近冰箱门，除非你给磁铁施加一个反向的作用力。
在上面两个例子中，都存在一种力将一个物体拉向另一个物体。
在第一个例子中，布上的电荷产生电场，因而在离布一定距离之内的灰尘将受到源自该电场的力。
同样，冰箱门受到的作用力源自磁铁产生的磁场。
19世纪早期，迈克尔·法拉第（MichaelFaraday）就已经证明了电场和磁场之间存在紧密的联系。
麦克斯韦把电场和磁场合在一起，称为电磁场。
在波动模型中，光可以看做是电磁场的高频振**。
基于这个观点，移动的电荷可以产生光波。
我将在第5章中讨论这种方法以及其他产生光的方法。
干涉
如果将两块石头扔到水里相距较近的位置，那么从这两个位置就会产生两组圆形波向外扩散并最终相遇。
在波与波叠加的地方，波峰会变得更高。
在水面上也有另外一些可以连接成线的地方，尽管两个波都经过，却没有丝毫高低起伏。
这些线的位置如图17所示，一般都是沿着波前（波源发出的振动经相同时间所到达的各个波峰点组成的面，见图17a中灰色的同心圆线，圆心则为波源位置）。
图17 a.水面上两个圆形波相互干涉。
灰色的线是等相位线。
b.两个波的波程相同，彼此之间发生相长干涉。
c.两个波的波程相差半个波长，彼此之间发生相消干涉
这种现象被称为干涉，它是由两个波相遇时的振幅相加而产生的。
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