波動子課題
III.1 波的性質
Wave Properties
波的基本量定義與 v = fλ、橫波與縱波、相位與疊加，以及波動性的判別
Knowledge Groups
核心考點
1. 基本量與波速公式 v = fλ
考評提示：進入新介質時，先問「哪個量不變」——頻率由波源決定
- 定義**振幅** A = 粒子離平衡位置的最大位移（決定能量大小）；**週期** T = 完成一次完整振動所需時間；**頻率** f = 1/T，單位赫茲（Hz）。
- 公式**波長** λ = 相鄰兩個同相點之間的距離；**波速** **v = fλ = λ/T**，由介質性質決定，與頻率無關。
- 易錯陷阱波由一介質進入另一介質：波速與波長改變，但 ^^頻率不變，因為頻率由波源決定^^。
- 邏輯反射、折射、衍射與干涉都是波動性的證據；答題要把現象連繫到「波」的特性，而非只描述外觀。
2. 橫波與縱波的分辨
考評提示：看振動方向相對傳播方向是垂直還是平行
- 定義**橫波**：粒子振動方向**垂直**於傳播方向，如水面波、繩上波、光波；可用手持繩上下搖動演示。
- 對比**縱波**：粒子振動方向**平行**於傳播方向，如聲波；以彈簧沿長軸壓縮/拉伸演示，存在**疏部**與**密部**，相鄰疏部中心到密部中心相距 λ/2。
- 考評重點光波是橫波，故可**偏振**（只在一個平面振動）；縱波不能偏振，此差異是判別波型的方法之一。
- 易錯陷阱^^聲波在固體、液體、氣體中皆為縱波；不要寫「光是縱波」或「聲波可偏振」^^。
3. 相位、疊加與多普勒效應
考評提示：同相＝路程差 nλ；反相＝路程差 (n+½)λ
- 定義**同相**：路程差 = **nλ**，兩粒子同時達同向最大位移；**反相**：路程差 = **(n+½)λ**，相位差 180°，方向相反。
- 流程**疊加原理**：兩列波在同一點相遇時，合位移 = 各波位移的**代數和**；^^疊加只是暫時合成，兩波穿越後各自繼續傳播，不會「碰撞消失」^^。
- 考評重點**多普勒效應**：波源與觀察者有相對運動時，接收頻率改變——靠近時頻率增大（音調升高），遠離時頻率減小。
- 易錯陷阱光的多普勒：遠離地球的星系出現**紅移**，是宇宙膨脹的證據；^^波速與波源發出的頻率均不變，改變的只是觀察者接收的頻率與波長^^。
常見題型 · scoring points
試解釋為何水波由深水區進入淺水區時波長變短而頻率不變（3 分）
- 頻率由波源決定，進入新區域後波源不變，故頻率不變（1 分）。
- 淺水區波速較慢（v 減小）（1 分）。
- 由 v = fλ，f 不變而 v 減小，故 λ 隨之減小（1 分）。
波動 其他子課題
關於本文：由 DSE 神器團隊整理，資料以香港考試及評核局（HKEAA）最新公佈為準。最後更新：2026 年 6 月。想隨時隨地溫習？下載 DSE Physics 神器 App。
