理解波的性质
全面的波动性质指南，包括波长、频率、振幅、波速、干涉、衍射和驻波等核心概念。
什么是密度？
密度是物质每单位体积的质量，表示物质的紧密程度。公式为ρ = m / V，其中ρ是密度，m是质量，V是体积。在国际单位制中，密度的单位是千克/立方米(kg/m³)，但克/立方厘米(g/cm³)在化学和日常应用中更常用。水在4°C时的密度为1 g/cm³或1000 kg/m³，经常被用作参考基准。密度是物质的固有属性——无论样品多大，纯铁的密度始终为7.87 g/cm³。
密度计算示例
要计算密度，需要测量物体的质量和体积。假设一块金属样品质量为156克、体积为20立方厘米，则密度 = 156 / 20 = 7.8 g/cm³，接近铁的密度。对于规则形状的物体，可以通过几何测量计算体积。对于不规则形状，使用排水法（阿基米德原理）：将物体浸入量筒中的水中，水位上升的体积等于物体的体积。
常见物质的密度
了解常见物质的密度有助于识别材料和理解浮力。空气密度约0.0012 g/cm³，水为1.0 g/cm³，铝为2.7 g/cm³，铁为7.87 g/cm³，铜为8.96 g/cm³，铅为11.34 g/cm³，金为19.32 g/cm³。木材密度通常为0.3-0.9 g/cm³（这就是为什么大多数木头浮在水上）。密度小于水的物质浮在水面，密度大于水的物质沉入水中。
密度与浮力
浮力原理由阿基米德首次描述：浸入流体中的物体受到等于其排开流体重量的向上的力。物体是浮还是沉取决于其密度与流体密度的比较。密度小于流体的物体浮起，密度大于流体的物体沉入。船能浮在水上是因为船体包含大量空气空间，使得整体平均密度（称为表观密度）小于水的密度。
温度和压力对密度的影响
大多数物质在加热时膨胀，导致密度降低。水是一个著名的例外：它在4°C时密度最大，在冰冻（0°C）时密度降低，这就是冰浮在水上的原因。压力增加通常会增加密度，特别是对于气体——将气体压缩到更小体积会增加其密度。气体密度可以使用理想气体定律计算：ρ = PM / (RT)，其中P是压力，M是摩尔质量，R是气体常数，T是温度。
密度的实际应用
密度在许多领域有实际应用。在材料科学中，密度帮助识别未知材料并检测掺假。在工程中，选择低密度但高强度的材料（如铝合金和碳纤维复合材料）对于航空航天设计至关重要。在地质学中，地球不同层的密度差异驱动了板块构造。在食品科学中，糖度计使用密度测量液体中的含糖量。气象学中，空气密度差异驱动天气模式和风。