横波产生
振动方向与传播方向垂直
波源（手）
波的传播 →
粒子振动 ↑↓
横波公式
y = A·sin(kx - ωt)
粒子振动方向垂直于波的传播方向
特征
- 波峰和波谷
- 粒子运动 ⊥ 波传播方向
- 例子：绳波、水波
纵波产生
振动方向与传播方向平行
波源（手）
波的传播 →
密部 ↔ 疏部
纵波公式
y = A·sin(kx - ωt) (displacement in x-direction)
粒子振动方向平行于波的传播方向
特征
- 密部和疏部
- 粒子运动 ∥ 波传播方向
- 例子：声波、弹簧波
波参数控制
控制波源的振动速度
控制粒子的最大位移
控制波图案的传播速度
慢动作观察波的细节
实时波参数
频率
1.0 Hz
周期 (T = 1/f)
1.00 s
波长 (λ = v/f)
100 px
角频率 (ω = 2πf)
6.28 rad/s
波数 (k = 2π/λ)
0.063 rad/px
波速 (v = ω/k)
100 px/s
理解机械波
波的产生
机械波需要振源（如移动的手）和介质来传播（如绳子或弹簧）。振源产生周期性扰动，通过介质传播。
粒子运动 vs 波运动
介质中的粒子只在平衡位置附近振动；它们不随波移动。波图案移动，但粒子留在原地！
机械波的类型
横波：粒子振动垂直于波方向（绳子、水面）。纵波：粒子振动平行于波方向（声波、弹簧）。
波参数
频率：每秒振动次数。振幅：最大位移。波长：相同点之间的距离。波速：图案移动速度 (v = λ·f)。
能量传递
波将能量从一个地方传递到另一个地方，而不传递物质。振动的振源将能量传递给相邻粒子，然后进一步传递。
实际应用
声波（纵波）用于通信，地震波用于地震检测，海浪用于冲浪，弦乐器用于音乐制作，超声波用于医学成像。
横波 vs 纵波
| 特征 | 横波 | 纵波 |
|---|---|---|
| 粒子方向 | 垂直于波 | 平行于波 |
| 波特征 | 波峰和波谷 | 密部和疏部 |
| 例子 | 绳波、水波、光 | 声波、弹簧波 |
| 传播介质 | 固体、液体表面 | 固体、液体、气体 |
核心洞察
波传递能量，不传递物质
波图案穿过介质移动，但单个粒子只在原地振动。观察标记的粒子可以清楚地看到这一点！
振源频率 = 波频率
振源振动的频率决定整个波的频率。改变振源振动速率，整个波图案也会相应变化。
波速取决于介质
波的传播速度由介质的性质（张力、密度、弹性）决定，而不是由振源振动速度决定。
波长随频率变化
当频率增加时，波长减小 (λ = v/f)。高频波的间距更紧密，而低频波的间距更分散。