用到复指数函数来表示正弦波或余弦波的问题

用到复指数函数来表示正弦波或余弦波的问题
我们在大学的理科学习中,常常要用到复指数函数来表示正弦波或余弦波,有时我们用A*exp(i*w*t),而有时我们用A*exp(-i*w*t),就是一个负号的问题.那么当我们需要表示正弦波或余弦波时,什么时候用A*exp(i*w*t),什么时候用A*exp(-i*w*t)?
安妮114 1年前 已收到1个回答 举报

非飞鱼 幼苗

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你应该知道e(iwt)=cos(wt)+isin(wt),e(-iwt)=cos(wt)-isin(wt),那反解一下就是cos(wt)=(e(iwt)+e(-iwt))/2, sin(wt)=(e(iwt)-e(-iwt))/2i.本质上两套解是彼此的线性组合.

1年前 追问

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安妮114 举报

可是我们物理上在表示cos(wt)一般只要用到e(iwt)、e(-iwt)中的一个呀,比如说表示一个光波场E,那么我用E=A*exp(-i*w*t)就行了,并不需要用E=A*[exp(i*w*t)+exp(-i*w*t)]/2,请解释下。

举报 非飞鱼

我一开始看你讲到“波”的时候就感觉不对,既然是波,为什么只给我一个时间分量,但也没管就回答你了。看来我一开始理解的是对的,你问的是怎么来表示一个“行进的波”,那必须把空间维度也考虑进来,设波数为k(正值),那么e(ikx-iwt)或者e(-ikx+iwt)表示的都是沿X正方向传播的波,e(ikx+iwt)或者e(-ikx-iwt)都是沿X负方向传播的波。怎么看出来的?令相位为定值,看看x跟t要满足什么关系就知道了。而真正物理上的波是取这些解的“实部”或“虚部”,也就是cos(ikx-iwt)或sin(ikx-iwt),这两个是正方向跑的,还有cos(ikx+iwt)和sin(ikx+iwt),这两个是负方向跑的。你看要描述“行进的波”,时间分量跟空间分量并不是能分离的(只有在驻波情形下能分离,驻波就是两个相反方向行进的波的叠加)。
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