[摘要] 波是物质运动的基本属性，任何物体的运动只要达到一定的速度，都要发生波动，物质本身不存在波动性，只有物质运动才具有波动性。本文主要分析波产生的原因和波的动能来源，为进一步研究物质运动的波动性的本质开辟一条新路，特别是对光波产生的原因的研究，认为光传播的速度是可变的。
[关键词] 水波 波的速度 波的动能 光波的弯曲

波是物质运动的基本属性。任何物体的运动只要达到一定的速度，都要发生波动运动。物体产生波动的根本原因在于物体穿过介质时，介质与运动物体的接触面发生变形并主要产生两个力向相反的对物体的垂直作用力，并对之进行持续的相互作用而使物体发生波动运动。（本文只研究纵波）
一、波的认识
1、湖面水波产生的原因
（1）现象
一块石头抛入湖水中，以石头落点为中心，湖面向四周传播水波纹。
（2）产生水波的原因
湖面产生水波的原因有三：①石头打击水面时，打击产生的能量沿湖水面向四周传播；②能量沿湖水面前进时，受到前方湖水的阻力；③水面上的大气压力和水面下的湖水压力共同持续作用于湖水面，两者方向相反而力量相当，上下互动，把水波推向远方。即能量沿湖水面前进时，前受湖面水阻力，上受大气压力，下受湖水向上推力，两者同时垂直且持续作用于湖水面，从而了产生水波运动。

具体来说，如图：O点是石头落水的地方，OY是湖水平面，O至Y是水波前进的方向，曲线是水波，A和E是波峰，C和G是波谷。在B、D、F、H点上，即在OY线上，湖水向上推力与大气压力力量相等。
当石头落入O点时，因打击产生能量的湖面水向外四周运动，同时受到湖水向上的对打击力的反作用力和前方水面的阻力，使向四周运动的湖面水先向上运动，运动时，同时受到湖面上大气压力的垂直作用，使其放缓速度，在向A点前进的过程中，受到湖水向上的垂直推力逐渐减弱，受到大气向下的垂直压力逐渐增强，并且，大气压力逐渐大于湖水向上的推力，到达A点时，运动的水面受到湖水的垂直推力最弱，受到的大气压力最强，两者力量差最大；接着，增大的大气压力把水面向压低，到大B点时，大气压力与湖水反作用压力相当，但由于水面运动惯性的作用，使水波低于湖面，在其向B点运行的过程中，受到湖水向上的垂直推力逐渐增强，受到大气向下的垂直压力逐渐减弱，湖水向上的推力逐渐大于大气压力，到达C点时，力量差最大；力大的湖水向上的推力将湖面水又推到E点，力量变大的大气压力又将湖面水推到G点，如此反复，湖水向上的垂直推力与大气压的垂直压力的持续的共同作用，形成了向四周远方传播的水波。
（3）水波的动能
作用于湖面水波上的大气压的垂直压力与湖水向上的垂直推力之间作用力与反作用力的持续的相互作用。大气压的作用力，换句话说，就是水波接触面上的气态变形，恢复原状而具有的弹力，湖水的反作用力，就是水面变形，恢复原状而具有的弹力，两个力相互作用于水面，使水波传向远方。
2、波与介质的关系
由于波在运动过程中，一直受到接触并作用于它的媒介物质形态方向相反的两个垂直力量的相互作用推动，使波传得很远。因此，波穿过的媒介物质越活跃，受到的推动力越强，波就传播得越快。
液态中的波比分子气态中的波传播的速度慢，分子气态中的波比离子气态中的波传播的速度慢，以此类推。粒子越小、活动性越强的介质形态，波传播时受到的阻力越小、受弹性推动力越大，因而，波速越快；反之，粒子越大、活动性越小的介质形态，波传播时受到的阻力越大、弹性推动力越小，因而，波速越慢。
二、宏观物体运动的波动性及其原因
宏观物体穿过介质空间运动时，围绕物体形成外围空气向中心的物体包压的状态，力向相反且相当的力作用于物体，使物体产生有节奏的波动运行。根据物体受力的接触面的不同，可分为扁形（上下、左右）和圆形两种，分别具有两种波动形式：
1、扁形物体运动的波动（上下或左右波动）
（1）飞机的波动运动
①飞机波动飞行的原因
飞机自身动力系统推动它向前作直线运动，飞机前方受到空气阻力，上面受到大气压力（重力）的向下垂直推力和下面大气向上的垂直浮力，两个基本相当的力的共同作用，使飞机在实际飞行中以动力系统推动而拟作的直线运动为轴心，环绕这个拟直线做上下波动运动。

如图：OY是飞机在自身动力系统推动下拟作的直线运动，曲线是飞机实际飞行的路线，A、E点是波峰，C、G点是波谷。B、D、F、H点在OY轴心拟直线上，在拟直线上，大气浮力与大气压力的力量相等。
飞机快速运动，受到的大气浮力大增，前面受空气阻力，其在O点偏离自身动力系统推动拟作的直线运动而向上飞向A点，在此过程中，飞机受到的大气浮力逐渐减弱，而受到的大气压力和向下的轴心拉力的合力逐渐增强，在A点时，飞机受到的大气浮力最弱，而受到的大气压力和轴心拉力的合力最强，两者力量差最大。在A点，大气压力和轴心拉力的合力将飞机往下压低，在此过程中，飞机受到的大气浮力逐渐增强，而受到大气压力和向下的轴心拉力的合力逐渐减弱，到达B点时，飞机受到的轴心拉力消失，受到的大气浮力和大气压力相等。由于飞机运动惯性的作用，飞机继续被压低于轴心直线，直到C点，在此过程中，飞机受到的大气压力逐渐减弱，而受到的大气浮力和向上的轴心拉力的合力逐渐增强，到达C点时，两者的力量差最大。飞机在增强的大气浮力和向上的轴心拉力的共同推动，又向D点方向前进，如此反复，使飞机围绕轴心拟直线作上下波动飞行。（轴心拉力的产生是飞机受自身动力系统推动应该作直线运动，在实际飞行中，在外力的作用下，飞机偏离了这个直线，自身动力系统推动力使飞机应该作直线运动具有的惯性要将其拉回到这个直线上而产生的趋势力量）
②飞机运动的动能
飞机运动的动能无疑是它自身的动力系统的推动力，但是，作用于飞机并使之产生波动运动的大气浮力与大气压力的垂直的相互作用对飞机的运动也起到辅助的推动作用。如，没有自身发动机动力系统的滑翔机也能滑向远处，就是使之产生波动飞行的大气浮力与大气压力的共同作用而完成的。
（2）汽车波动前进的原因
汽车急驶时产生的波动运动与飞机飞行的波动运动产生的原理是一样的，但由于汽车下面受到基本上无弹性的地面的影响，作用于汽车的上下物质形态有很大的不同，从而使之与飞机波动的形式不同。但是汽车行驶的速度到达一定的程度，就会显现明显波动的特征。坐车在高速公路上飞奔的人，都能特别明显地感觉到汽车有节奏的波动。其原理与飞机相同（述略）
2、圆形物体运动的波动（旋转波动前进）
圆形物体运动的波动与扁形物体运动的波动不一样，扁形物体的扁平面的正反面是主要的受力点，受到两种力向相反的力的垂直的共同的作用，使扁形物体的运动以扁平面前进方向为轴心直线，围绕这个轴心直线上下波动。
圆形物体运动的波动要复杂得多，圆形物体在穿行空气中时，受到周围大气向中间的圆形物体施加压力，每一个力在物体对面都有一个力向相反的力与之相对应，并发生持续对立作用，圆形物体周围作用力的整体对抗，使物体在穿行中发生旋转前进；在所有作用力中，最主要的、影响最大的力还是物体受到的大气压力（重力）和大气浮力，这两种力的垂直的持续相互作用，使圆形物体沿着其运动的方向上下波动前进；因此，总体上，圆形物体的运动是旋转波动前进。（子弹、无翼导弹、火箭就是这一类型）
三、微观物质光传播的波动性及其原因
1、光的衍射
（1）光的单缝衍射

如图3，穿过单缝的光，在其投影板上形成中间是一条大的亮条线纹，两边分布亮暗相间的多条小条纹的现象。