精选优质文档-倾情为你奉上波动方程或称波方程(:wave equation)是一种重要的,主要描述中的各种的现象,包括横波和纵波,例如波、波、和波。波动方程抽象自、等领域。历史上许多科学家,如、和等在研究等物体中的弦振动问题时,都对波动方程理论作出过重要贡献。波动方程是的最典型代表,其最简形式可表示为:关于位置x 和时间t 的标量函数u(代表各点偏离平衡位置的距离)满足:这里c通常是一个固定,代表波的传播速率。在常压、20C的空气中c为343米/秒(参见)。在弦振动问题中,c 依不同弦的大小和轴向不同可能相差非常大。而在半环螺旋弹簧(一种玩具,英文商标为 Slinky)上,波速可以慢到1米/秒。在针对实际问题的波动方程中,一般都将波速表示成可随波的变化的量,这种处理对应真实世界中的现象。此时,c 应该用波的代替:实际问题中对标准波动方程的另一修正是考虑波速随的变化,修正后的方程变成下面的非线性波动方程:另需注意的是物体中的波可能是叠加在其他运动(譬如介质的平动,以气流中传播的声波为例)上的。这种情况下,标量u 的表达式将包含一个