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University of Colorado Boulder
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Fourier: Making Waves 傅力葉:與波共舞

此模擬教學已在課堂及許多電腦平台上經過測試，且亦經過學生試驗。
Fourier: Making Waves 傅力葉:與波共舞 螢幕截圖 下載 1,437 kB
版本: 3.06 (change log)
學著如何由正弦波或餘弦波之疊加來產生不同波形的波。在空間與時間尺度產生波，並測量它們的波長及週期？觀察改變諧波的振幅如何造成波的變化。並對你的波比較數學展開式的不同。

翻譯者：
江易原，許伯任 (2010)

如下

教學資源

主要課程

  • Waves
  • Sines
  • 餘弦

學習目標

  • Explain qualitatively how sines and cosines add up to produce arbitrary periodic functions.
  • Recognize that each Fourier component corresponds to a sinusoidal wave with a different wavelength or period.
  • Mentally map simple functions between Fourier space and real space.
  • Describe sounds in terms of sinusoidal waves.
  • Describe the difference between waves in space and waves in time.
  • Recognize that wavelength and period do not correspond to specific points on the graph but indicate the length/time between two consecutive troughs, peaks, or any other corresponding points.
  • Become comfortable with various mathematical notations for writing Fourier transforms, and relate the mathematics to an intuitive picture of wave forms.
  • Determine which aspect of a graph of a wave is described by each of the symbols lambda, T, k, omega, and n.
  • Recognize that lambda & T and k & omega are analogous, but not the same.
  • Translate an equation from summation notation to extended notation.
  • Recognize that the width of a wave packet in position space is inversely related to the width of a wave packet in Fourier space.
  • Explain how the Heisenberg Uncertainty principle results from the properties of waves.
  • Recognize that the spacing between Fourier components is inversely related to the spacing between wave packets, and that a continuous distribution of fourier components leads to a single wave packet.

老師的小技巧

老師的小技巧 (pdf) 亦包含由 PhET 團隊所提出的小技巧

教學點子

標題 作者 等級 種類 更新的
Concept questions for Physics using PhET (Inquiry Based) 此貢獻是由 PhET 所作之設計 此貢獻被收錄為金星，是因為其為高度探究取向之活動，而令 PhET design guidelines (PDF) 及教師認為其為實用性高的活動。 Trish Loeblein 高中
大學-簡介		 概念問題 2013/7/7
Wave unit (Inquiry Based) 此貢獻是由 PhET 所作之設計 此貢獻被收錄為金星，是因為其為高度探究取向之活動，而令 PhET design guidelines (PDF) 及教師認為其為實用性高的活動。 Trish Loeblein 高中
大學-簡介		 展示
實驗室
概念問題		 2013/7/9
Wave clicker questions (Inquiry Based) 此貢獻是由 PhET 所作之設計 此貢獻被收錄為金星，是因為其為高度探究取向之活動，而令 PhET design guidelines (PDF) 及教師認為其為實用性高的活動。 Trish Loeblein 大學-簡介
高中		 概念問題 2013/7/9
Fourier Making Waves Game (Inquiry Based) 此貢獻是由 PhET 所作之設計 此貢獻被收錄為金星，是因為其為高度探究取向之活動，而令 PhET design guidelines (PDF) 及教師認為其為實用性高的活動。 Trish Loeblein 高中 實驗室 2013/7/7
Wave Modeling and Wave addition (Inquiry Based) 此貢獻是由 PhET 所作之設計 此貢獻被收錄為金星，是因為其為高度探究取向之活動，而令 PhET design guidelines (PDF) 及教師認為其為實用性高的活動。 Trish Loeblein 高中
大學-簡介		 實驗室 2013/7/7
Wave Representations (Inquiry Based) 此貢獻是由 PhET 所作之設計 此貢獻被收錄為金星，是因為其為高度探究取向之活動，而令 PhET design guidelines (PDF) 及教師認為其為實用性高的活動。 Trish Loeblein 大學-簡介
高中		 實驗室 2013/7/7
Waves: Superposition (Inquiry Based) 此貢獻是由 PhET 所作之設計 此貢獻被收錄為金星，是因為其為高度探究取向之活動，而令 PhET design guidelines (PDF) 及教師認為其為實用性高的活動。 Trish Loeblein 高中
大學-簡介		 概念問題
實驗室		 2013/7/9
Making use of the Sound Simulations Don Cameron 高中 實驗室 2007/9/18
Introduction to Fourier Analysis 此貢獻是由 PhET 所作之設計 Sam McKagan, Kathy Perkins and Carl Wieman 大學-簡介
大學-進階		 作業 2010/4/20

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翻譯版本：

語言 語言 (已翻譯) 模擬教學主題
土庫曼語 Turkmen Furýe: tolkun ýasamak 開 始
丹麥語 Dansk Fourir: Bølgefremstilling 開 始
巴斯克語 Basque Fourier: Uhinak sortzen 開 始
日語 日本語 フーリエ級数展開:波の合成 開 始
匈牙利語 magyar Fourier: hullám-LEGO 開 始
印尼語 Bahasa Indonesia Fourier : Mengkontruksi Gelombang 開 始
西班牙語 español Fourier: Fabricacion de Ondas 開 始
西班牙語 (秘魯) español (Perú) Fourier: Haciendo Ondas 開 始
克羅埃西亞語 hrvatski Kompozicija valova (Fourierova sinteza) 開 始
希伯來語 עברית פוריה: עושים גלים 開 始
希臘語 Ελληνικά Fourier: Δημιουργία Κυμάτων 開 始
波士尼亞語 Bosnian FURIJE-OVA SINTEZA - PRAVLJENJE TALASA 開 始
波斯語 Persian تولید موج ها 開 始
波蘭文 polski Fourier: Konstruowanie fal 開 始
法語 français Fourier: Création d'ondes 開 始
保加利亞語 български Фурие: Получаване на вълни 開 始
英語 English Fourier: Making Waves 開 始
馬其頓語 македонски ФУРИОВА СИНТЕЗА -ПРАВЕЊЕ НА БРАНОВИ 開 始
高棉語 Khmer Fourier: ការបង្កើតរលក 開 始
荷蘭語 Nederlands Boventonen 開 始
斯洛伐克文 Slovenčina Fourier: tvorenie vĺn 開 始
越南語 Tiếng Việt Tổng hợp sóng 開 始
塞爾維亞文 Српски ФУРИЈЕ-ОВА СИНТЕЗА -ПРАВЉЕЊЕ ТАЛАСА 開 始
愛沙尼亞語 Eesti Fourier: Lainete tekitamine 開 始
義大利語 italiano Fourier: Costruire le onde 開 始
葡萄牙文 português Séries de Fourier: Fazendo Ondas 開 始
葡萄牙文 (巴西) português (Brasil) Fourier: Criando Ondas 開 始
德語 Deutsch Wellen zusammensetzen nach FOURIER 開 始
韓語 한국어 푸리에: 파동 생성 開 始
簡體中文 中文 (中国) 傅里叶:生成波 開 始

軟體需求

Windows Macintosh Linux
Microsoft Windows
XP/Vista/7
Sun Java 1.5.0_15 or later 		OS 10.5 or later
Sun Java 1.5.0_19 or later 		Sun Java 1.5.0_15 or later

榮譽榜

設計團隊 第三方諮詢 感謝
  • Chris Malley (developer)
  • Sam McKagan (lead)
  • Carl Wieman
  • Interviewer: Danielle Harlow
  • Interviewer: Sam McKagan
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