大家好,今天小編關(guān)注到一個(gè)比較有意思的話題,就是關(guān)于機(jī)械設(shè)計(jì)上機(jī)械原理答案的問題,于是小編就整理了1個(gè)相關(guān)介紹機(jī)械設(shè)計(jì)上機(jī)械原理答案的解答,讓我們一起看看吧。
幾率波和機(jī)械波的疊加原理完全一樣么?
這個(gè)問題曾經(jīng)是我參加研究生入學(xué)考試面試環(huán)節(jié)的一道題目(當(dāng)年的題目是,幾率波與電磁波疊加有何不同)。答案是——形式上很像,但是物理意義完全不一樣。
我簡單說一下,機(jī)械波是介質(zhì)振動(dòng)的整體相位分布。換句話說,機(jī)械波是大量振動(dòng)的整體反應(yīng)。所以,機(jī)械波的疊加應(yīng)該從每個(gè)質(zhì)元的振動(dòng)疊加來看。按照機(jī)械振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,其振動(dòng)的回復(fù)力正比于振動(dòng)的位移(簡諧振動(dòng))。那么,兩個(gè)振動(dòng)的疊加,我們既可以理解為是回復(fù)力的疊加,也可以理解為是位移的疊加。這兩個(gè)效果一致。兩列機(jī)械波疊加,會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)新的機(jī)械波。因?yàn)榀B加前后的波,無論是振動(dòng)的回復(fù)力、幅度、能量都發(fā)生了根本性改變。
但是對于概率波,情況完全不一樣。雖然它叫波,但是它和機(jī)械波一點(diǎn)都不一樣。因?yàn)?span style="font-weight: bold; text-decoration: underline;">概率波不是振動(dòng)導(dǎo)致的。這就導(dǎo)致,我們不能用前面的方法去理解它的疊加。概率波其實(shí)是描寫粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的量。它的地位與經(jīng)典力學(xué)里面的坐標(biāo)大致相同。但是,概率波有自己的物理解釋。首先是,概率波的疊加是粒子狀態(tài)的疊加。也就是說,是把幾種狀態(tài)加起來,好比處于坐標(biāo)原點(diǎn)的粒子狀態(tài)和處于坐標(biāo)無窮遠(yuǎn)的粒子狀態(tài)加起來,結(jié)果就是,粒子既可以處于原點(diǎn)也可以處于無窮遠(yuǎn)點(diǎn)。但是原點(diǎn)到無窮遠(yuǎn)點(diǎn)之間的點(diǎn),粒子無法占據(jù)。其次,這種疊加不改變粒子的狀態(tài)性質(zhì)。也就是說,加完以后的粒子不會(huì)處于新的狀態(tài),它仍然是在老的狀態(tài)里。這一點(diǎn)和機(jī)械波不一樣,機(jī)械波疊加以后一定是新的狀態(tài)。再有,概率波的疊加系數(shù)只要是復(fù)數(shù)就行;而機(jī)械波的疊加系數(shù)一般認(rèn)為必須是實(shí)數(shù)(正數(shù)表示同向加強(qiáng),負(fù)數(shù)表示反向削弱)。最后,概率波是可以歸一化的,而且歸一化不改變其物理意義,但是機(jī)械波絕對不能歸一,因?yàn)闄C(jī)械波的模正比于波的能量,歸一化就把能量丟掉了。
與此問題類似的便是,電磁波的疊加和概率波有何區(qū)別。電磁波的疊加和機(jī)械波疊加類似。因?yàn)殡姶挪ㄊ请姶耪駝?dòng)引起的,而電磁振動(dòng)實(shí)質(zhì)是電場矢量和磁場矢量的振動(dòng),它們都可以疊加(注意是電矢量和電矢量疊加、磁矢量和磁矢量疊加),而且疊加規(guī)律和前面的機(jī)械振動(dòng)疊加規(guī)律類似。
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