

张德赛简介:当过铁道兵,参加过援越抗美,退役后当过钢铁厂的产业工人;后上大学并留校从教;文ge后首届高电压绝缘的工学硕士;国家七五计划重大科技攻关项目《500kV复合绝缘子》课题组组长,获得国家重大科技装备成果奖,我国复合绝缘子的创始人之一;武汉大学电气工程学院高电压绝缘的学科带头人;国外著名绝缘杂志国际团队的组成成员;国际著名绝缘杂志的中文版主编,获得授权的绝缘技术方面的发明专利居国内同行业之首;在绝缘技术领域取得了世界领先水平的成果,获得过省部级科技进步一等奖、二等奖和三等奖。



在空气的信笺上赶路
水托着1500米的桨
把涟漪送给湖底的石头
而钢铁是沉默的传令兵
每一秒都驮着5000米的震动
起伏不是逃亡的浪
是状态在介质里接力奔跑
就像春藤爬过老墙
脚印是波峰,留白是波谷
速度从来不是波的执念
是介质摊开的跑道
你在湖边叩击水面
指尖的节拍是创世的律令
一秒一下,就有一朵浪加冕
一秒五下,便有五簇浪列队
这不是手的勤快
是频率在时光里刻下的刻度
跳绳在柱间绷紧了弦
慢抖是懒汉的懒腰
快摇是千足虫的脚步
浪的疏密从来由手决定
介质只是忠实的邮差
不敢篡改源头的指令
声带的颤动是天生的钟摆
空气里喊,水缸里喊,钢铁上喊
每秒两次的震颤永远恒定
就像心跳不会随环境变更
频率是波源的基因
写在每一缕振动的纹路里
别把快慢混作一团
波速是道路的宽窄
频率是出发的鼓点
步频由腿决定
前进速度由脚下的路丈量
波的一生,是指令与跑道的协奏
波在司空见惯里
说宇宙密语


前两节我们谈到: 声音在空气里跑340米每秒,在水里跑1500米每秒,在钢铁里更是能飙到5000米每秒。
而且还明白了:波不是“东西自己在跑”,而是“起伏这个状态在传”。
更进一步:我们还知道,这个状态跑得多快,不取决于波自己有多拼命,而取决于介质这个“传话系统”有多高效。至此,我们只清楚了一件事:介质决定波速。
但是,波速这个概念回答的问题,仅仅是起伏状态向外推进有多快。它只管传播,并不描述振动本身(即波的源头:波源)震荡得是疏还是密。
波速,只是“波”故事的一半。我们不能只盯着“传”的速度,还应该自发地问另一个问题:这个起伏,到底是以什么样的节奏产生的?
这就引出了今天的主角→频率。 例1、想象你在湖边,用手有节奏地拍打水面。
你每秒拍一下,水面就每秒涌出一个波峰;
你每秒拍五下,水面就每秒涌出五个波峰。 这个“每秒拍几下”的动作,就是频率(f),单位是赫兹(Hz),以德国物理学家名字命名。
例2、想象你手里拽着一根长长的跳绳,另一头拴在远处的柱子上。 现在,你开始上下抖动这根绳子。
如果你慢悠悠地、每隔一秒才抖一下,你会看到什么?你会看到绳子上鼓起一个大大的、懒洋洋的波浪,慢吞吞地向柱子爬去。
但如果你一秒钟更快地抖动十次,绳子上的波浪会立刻变得非常密集,像千足虫的腿一样快速向远处推进。
与例1一样:你手抖动的快慢,也就是这个起伏的状态在源头“一秒钟内被制造了多少次”,在物理学里就叫做频率(f),单位是赫兹 (Hz)。
这里有一个非常重要的概念:波的频率,完完全全是由波源决定的,跟介质毫无关系。
这就好比一个人的“心跳”或者“嗓音”。 你天生一秒钟能喊两嗓子,不管你是在空气里喊,还是把头扎进水缸里喊,甚至让你贴在钢铁柱子上喊,你一秒喊两嗓子的频率(f=2Hz)永远变不了。
还有:无论你是在空气中拍手,还是潜在水里拍手,只要你手臂肌肉发力的频率是每秒2次,那么波源的频率就是2 Hz。
源头有多拼命,波的频率就是多少。
介质这个传话系统,绝对不敢私自篡改源头定下的频率。
频率,是波源在发布命令,介质只能执行,不能篡改。
最后,注意分清楚两个“快慢”的概念: 我们日常说的“快”,其实藏着两个完全不同的意思。
第一个“快”:跑得多快。
这就是波速(v)的概念。声音在空气里跑340米每秒,在水里跑1500米每秒→这是“在路上跑的速度”,介质说了算,波源改变不了。
第二个“快”:拍得有多快。
这是作为波源,每秒振动多少次。拍水面、敲音叉、或者喊一嗓子→你的声带每秒颤动100次还是200次,这是你在发号施令。
再强调一下:在物理学里,这个“发号施令的快慢”叫频率(f)。
为了把这两个“快慢”讲清楚,再举一例:
步频:你每秒迈几步。这是你的腿决定的,对应波的频率(f)。
前进速度:你实际上每小时走多少公里,对应波的波速(v)。



编辑:乐在其中

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