狐狸貓和麥麥正在湖邊打水漂

突然之間 地面開始一陣劇烈的晃動

是地震

狐狸貓們還來不及反應 地震就結束了

麥麥很好奇 地震是怎麼產生的呢

狐狸貓想起之前課外書中學到的

臺灣位在歐亞板塊和菲律賓海板塊的交界

當兩個板塊相互推擠 產生錯動時

就會釋放出巨大的能量

而這些能量會以波的形式傳到地面上

形成我們所謂的地震

所以 地震的產生其實是能量以波的形式來傳遞的一種現象

說到波 麥麥想到剛剛打水漂時

當石頭接觸到水面 就會產生向外發散的水波

麥麥認為水波的產生

是因為石頭接觸水面時 把一些水往外推

這些被推出去的水就一直往外移動出去

形成我們所看到的水波

狐狸貓覺得這個想法有點奇怪

如果波是這樣運作的話

那麼地震波就是把一些岩塊往外推出去

一直傳送到地表上 但真的是這樣嗎

螢幕前的你 能不能幫狐狸貓們 解決這個疑惑呢

狐狸貓輕輕的在湖中投入一顆石頭 水波從落石處往外擴散

狐狸貓觀察到水面上的葉子只有上下移動

卻沒有跟著水波往外傳遞出去

狐狸貓們得到一個結論

波的傳遞 只傳遞能量 不會傳遞物質

麥麥接著想到 剛剛地震發生時

似乎是先感受到上下震動 接著才是水平搖晃

為什麼會這樣呢

其實 自然界中有兩種波的形式

橫波和縱波

我們把傳遞波的物質稱作介質

如果介質的運動方向和波前進的方向垂直

則這種波就叫做橫波

比如當我們用手握在繩子的一端上下移動時

製造出來的波就是橫波

繩波水平的往外傳遞出去時

繩子上的紅點則是上下振動著

表示介質的運動方向與波前進的方向垂直

另一種波

則是介質的運動方向平行於波前進的方向

這種波稱為縱波

當我們用手前後推動一個彈簧時

會發現彈簧變密又變疏

介質的振動方向和波前進的方向平行

而其中一個常見的縱波例子 就是聲波

地震發生時 會先感受到上下震動

接著才是水平搖晃的原因

是因為地震波包含了橫波和縱波

麥麥想知道 是哪一種波先抵達地面

導致地面上 上下震動呢

地震發生時 縱波先抵達地面

縱波介質的運動方向和地震波前進方向平行

所以我們會感受到上下震動

接著在縱波之後的是橫波

因為橫波介質的運動方向和波前進的方向垂直

因此會造成地面左右搖晃

波動其實無所不在 除了地震波

還有像水波 聲波 光波等

而科學家為了更清楚的研究波動 定義了許多波的性質

以橫波為例

波型的最高點稱為波峰

波型的最低點稱為波谷

介質粒子就在波谷及波峰之間振盪

波峰或波谷和中心平衡的位置的距離稱為振幅

而波型上等高的兩個相鄰點之間的距離

則被定義為波長

比如兩個波峰間的距離或者兩個波谷間的距離

都是這個波的波長

有些波的波長可以長達數公尺 像是海浪的波長

而像打水漂所引起的水波波長則大概是幾公分的長度

學完了橫波的各種性質

麥麥想知道這些性質對應到縱波上 會是什麼呢

狐狸貓們將今天學到的知識 做了一個重點整理

波動只會傳遞能量 不會傳遞物質

縱波 介質的運動方向平行於波前進的方向

橫波 介質的運動方向垂直於波的前進方向

波的性質

最後 和狐狸貓們一起來腦力激盪吧

假如我們知道地震波中的橫波與縱波的波速

以及橫波與縱波抵達地面的時間差

請問可以如何算出震央距離地面的深度呢