這個必須回答!
複數最直觀的理解就是旋轉!
4*i*i = -4
就是「4」在數軸上旋轉了180度。
那麼4*i就是旋轉了90度。
另外,e^t是什麼樣呢?
當然,更重要的意義在於複數運算保留了二維資訊。
假如我讓你計算3+5,雖然你可以輕鬆的計算出8,但是如果讓你分解8你會有無數種分解的方法,3和5原始在各自維度上的資訊被覆蓋了。
但是計算3+5i的話,你依然可以分解出實部和虛部,就像上圖那樣。
基於以上兩個理由,用複數來描述電場與磁場簡直完美到爆棚!
我們即可以讓電場強度與複數磁場強度相加而不損失各自的資訊,又滿足了電場與磁場90度垂直的要求。另外,一旦我們需要讓任何乙個場旋轉90度,只要乘乙個「i」就可以了
答案的提醒,再補充一點。
正弦波在頻域可以看作是自然數中的「1」,可以構成其他數字的基礎元素。當你需要5的時候,你可以看成是1*5(基礎元素的五倍)也看以看成2+3(乙個基礎元素2倍與基礎元素3倍的和)。這些用基礎元素構成新元素的運算是線性運算。
但是現在你如何用線性運算吧2sin(wt)變換成4sin(wt+pi/6)呢?
利用尤拉公式,我們可以將任何乙個正弦波看作其在實軸上的投影。假如兩個不同的正弦波,可以用數學表達為:
好了,現在如果我想用第乙個正弦波利用線性變換為第二個,我們就只需要將a乘對應的係數使其放大至b(本例為乘2),然後將θ1加上一定的角度使其變為θ2(本例為加30度),然後將得到的第二個虛數重新投影回實軸,就完成了在實數中完全無法做到的變換。
這種利用復指數來計算正弦波的方法也對電磁波極其適用,因為電磁波都是正弦波,當我們需要乙個電磁波在時間上延遲/提前,或是在空間上前移/後移,只需要乘乙個復指數就可以完成對相位的調整了。
與時間無關的故事 - 知乎專欄
複數的物理意義是什麼
很不錯的文章!複數最直觀的理解就是旋轉!4 i i 4 就是 4 在數軸上旋轉了180度。那麼4 i就是旋轉了90度。另外,e t是什麼樣呢?但當你在指數上加上i之後呢?變成了乙個螺旋線。是不是和電磁場很像?想拿尤拉公式去跟女生炫學術的男生注意了 她們,真的,不care 當然,更重要的意義在於複數運...
複數的物理意義
綜合了兩個知乎帖子,和理解複數的物理意義。虛數i這個概念大家在高中就接觸過,但那時我們只知道它是 1 的平方根,可是它真正的意義是什麼呢?這裡有一條數軸,在數軸上有乙個紅色的線段,它的長度是1。當它乘以 3 的時候,它的長度發生了變化,變成了藍色的線段,而當它乘以 1 的時候,就變成了綠色的線段,或...
複數的物理意義
最近做相關濾波追蹤的時候,遇到了瓶頸,所以想從頭到尾理一理基礎知識。對於複數,最直觀的理解,就是旋轉!乘以虛數 i 就是旋轉。虛數不是數,而是旋轉量!我們知道,i 的平方是 1,那麼2 i i 2,相當於在數軸上將 2 旋轉了 180度。也就是說,旋轉了兩個 i 是180度。那麼,旋轉乙個 i 呢?...