韓成錫的工作博客—— Hanchengxi's Blog

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来源：中国科普博览 http://www.kepu.net.cn/

如果把一个皮球扔到波动的海里，皮球能跟随波浪漂多远？你能回答这个问题吗?在这里，我们还得想一想田野里的麦浪。麦田里，尽管麦浪翻滚，可是麦子还是 牢固地扎根在泥土里，麦穗还是牢牢地生长在麦杆上。在发生麦浪的时候，麦穗只是在本身的位置附近摇摆，所有摇摆的麦穗合起来。就构成了波动的形状。

这种现象并不只限于麦浪。你可以拿一条长绳子来。一端固定在墙上，一端握在手里用手腕轻轻抖-抖，就会有一个波顺着绳子向前运动。这个波引起了整条长绳的运动，但是，绳子本身并没有向前移动。

现在再回到海里的皮球。如果注意观察就会发现，皮球在水中只随着波浪上下颠簸和左右摇摆。当波峰传过来的时候，皮球被向上举起来，还随着波浪向前移动了一点距离；在波谷到来时，皮球被抛下来，还向后回到了原来的位置。这样的结果，一个波传过去了，也就是说波形向前移动了，而皮球还在原地没有前进，只是随着波动做了一个圆周运动。

海水是由无数个非常小的水滴组成的，通常把这些小水滴叫做水质点。当海面上没有风时，表面的水质点保持平静状态，一旦海面上有了风，各个水质点就被吹离了原来的平衡位置，在风和重力的作用下，近似地做圆周运动，运动的中心是原来的平衡位置。无数个水质点按先后次序依次做这样的圆周运动，就形成了向前传播的海浪。这里要强调的是，海浪的传播只是波动形状的传播，水质点本身并不向前移动，而是在平衡位置的周围做圆周运动。

海水的水质点是紧密连在一起的，海面出现波动的时候，必然带动它下面的水质点，一个一个往下传。在波峰传过来时，海面的水质点被拾起来，海面以下的水质点也跟着被抬起来；在波谷传过来时，海面的水质点被抛下去，下层的水质点也相应地向下运动。所以在海面发生波动时，海面以下的水层也随着出现类似的波动现象。

不过，海面以下的波动要比表面的波动小，这是因为随着深度的增加，波动受到的阻力和摩擦力加大，能量降低，水质点做圆周运动的半径也随之减小，波高也就变小，到了一定的深度，海浪就没有"力气"了，变得愈来愈微弱，最后完全消失。

据计算，在离海面一个波长的深度上，波浪只有海面波高的l／500。比如说，海面上的波高为8米，波长为150米，那么在150米深的地方，波高只有0．016米了。我们知道，大洋的水深都超过l000米，所以，尽管海面上 会出现惊涛骇浪，但在大洋的深处，仍然是一个平静的世界。