论波动的属性

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1、论波动的属性摘要：某种波动的传播媒质只能传播这种波动，而不会反射这种波动，只在不同媒质的分界面，才会形成波动的反射与折射现象。波动的玻印亭矢量决定了任何波动在同种媒质中是沿着直线传播的。振源振动的单一方向性及波动的直线传播决定了波动传播的空间内形成一个平面，即同一振源所形成的向各个不同方向直线波束在同一平面内。关键词：波动，波动方程组，波束，直线传播，反射，折射，电磁波，自然光，偏振光1波动方程组笔者在研究机械横波的运动时，发现了其波动方程组，这个方程组与麦克斯韦方程组具有相同的形式：1.11.21.31.4其中，矢量是速度矢量，矢量称为媒质体元的切形变矢量，它反映了媒质体元

2、在振源的切应力的作用下所产生的相对切形变大小；是媒质的密度；是媒质的剪切弹性模量。机械波动方程组与电磁波麦克斯韦方程组同形，从一定意义上说，这实际上证明了电磁波也属于机械波的范畴，只是传播电磁波的媒质一直以来未被人们所发现。笔者在研究整个物体学结构时发现，物理学中的很多方向不能自圆其说，也导致了很多不能解决的困难，在深思熟虑之后，提出了暗物质假说。暗物质假说，能够使整个物理学自圆其说，而且解决几乎全部的经典物理所遗留下的问题，找到电磁波传播的媒质，从根本意义上否定了能量可以不通过物质传播的唯能学说。2波动属性定律笔者认为，物理学研究，终其目的是发现物质及其运动的属性，这种属性

3、，是最基础、最本质的反映物质及其运动的规律。媒质是波动的传播的内在因素，所以，我们必须首先把媒质的属性掌握。无论哪一种媒质，它总是物质粒子，它可能是最原始的暗物质电性子、中性子，也可能是由原子、分子构成的气体，也可能是液体，也可能是固体，它总是具有物质的原始属性质量，并具有物质运动的原始属性空间体积，媒质的质量与体积属性，决定了媒质质量密度大小。任何媒质体元，也必然存在其形变属性——弹性模量。于是，根据第三定律我们不难计算出，波动在媒质中的传播速度决定于媒质的属性量——与，，即在同种均匀的媒质中，波动的传播速度是相同的。以下为了更好的描述波动的属性，有必要先定义几个概念。笔者

4、对波动的研究时发现，媒质中某一质点的振动，只能向着一个方向传播，于是，笔者把波动中某一质点的振动在媒质中的传播路线称为波束，它相当于光的研究中的光线。它的传播路线与玻印亭矢量方向相同，决定于速度矢量与切应变矢量，即。某一振源，通常都会在其周围同时产生的媒质振动（如图2），如果只取一个媒质质点研究，那么，波束、玻印亭矢量、速度矢量、切应变矢量的关系如图1及图2所示。垂直于波束传播方向的曲面称为波面，波面实际上是振源振动同时产生的由具有相同运动状态的质点及相同的形变的体元组成。由振源产生的一系列的波束组成的与振源振动方向相垂直的平面，这个平面称为波动平面。通过总结，笔者发现了波动

5、的属性定律。波动之属性定律：波动在均匀的媒质中沿直线匀速传播，只有在密度不同的媒质分界面波动的同一波束分解成两波束，其中一分波束返回原来密度的媒质中，另一分波束进入第二种媒质中，两分波束与原波束在同一平面内。无论是返回原来媒质还是进入第二种媒质的各波束，由振源振动同时产生的振动相位相同的振动在各自的传播媒质中依然保持在同一波面内。3波动属性与波的反射与折射根据波动的属性可知，当波动从一种媒质进入另一种媒质的分界面时波动将发生反射与折射现象。所谓反射，就是波动经分界面作用后部分波动返回原来传播的媒质中的现象；折射则是波动经分界面作用后，部分波动从原来传播的媒质进入第二种媒质的现

6、象。但不管是反射还是折射，波动平面没有发生改变，每一条波束总在波动平面内，也就是说，无论是入射波束，反射波束还是折射波束，始终在同一平面内。波的反射。如图4所示，波动在两种均匀的媒质中传播时，当波动从一种媒质入射到两媒质分界面时发生反射，波动重新回到原来的媒质中传播，所以，入射波束与反射波束的传播速度是相等的。为研究方便，笔者取两束(AA’与BB’)沿相同方向传播的波动进行研究，其中A与B在同一波面上，经过一段时间的传播后，波束AA’到达媒质分界面，BB’尚有距离B’B”才能到达，A’B’仍旧在同一波面上，当再经过一时间t，波束BB’B”终于到达分界面，所以有这时，波束AA’

7、已经反射，传播到了A”，由于从A’到A”与波束BB’从B’到B”经过时间相等，所以有：故有3.1而A”与B”还是在同一波面上，所以有：3.23.3根据以上3.1,3.2和3.3三式，有：即：根据平行线定理可知：又，，所以有，，即波束入射角等于波束的反射角。这就是波的反射定律。波的折射。如图5所示，同样地，取两束（）相互平行的波束研究。入射波束中两点在同一波面上，经过一段时间的传播，的振动传播到正好到达媒质分界面，此时，的振动传播到，下一时刻，波束开始进入第二媒质，而波束仍旧在原来媒质中，到进入第二媒质仍