Волны

Процесс распространения колебаний в упругой среде называется волной.

Волна – это возмущение, распространяющееся с конечной скоростью и несущее энергию.

Упругие поперечные волны связаны с деформа- цией сдвига. Возникают только в твердых телах.

Упругие продольные волны связаны с деформа- цией растяжения и сжатия. Они возникают в газах, жидкостях и в твердых телах.

Характерным для волн является перенос энергии.

Процесс образования механических волн

0 х х

част

Волновое уравнение Даламбера

Дифференциальное уравнение плоской волны, распространяю- щейся вдоль оси х со скоростью v.

Интерференция волн

-явление наложения когерентных волн, приводящее

кпространственному перераспределению энергии.

Волны одинаковой частоты с постоянной разностью фаз и совпадающими плоскостями колебаний называются когерентными.

(В переводе когерентность – это согласованность).

Для волн вообще характерно:

1.Отражение и преломление

2.Дифракция и интерференция

3.Поляризация и стоячие волны

1 r1

k

2 r2

1.Четное число π=∆φ

2. Нечетное число π=∆φ

3.

Интенсивность J волны – энергия , переносимая за единицу времени через единичную площадку, перпен- дикулярную к направлению распространения волны.

Стоячие волны

•Стоячая волна – это результат интерференции падающей и отраженной волн.

•В стоячей волне все точки одновременно проходят через положение равновесия.

•Все частицы, находящиеся между узлами, колеблются в одинаковых фазах.

•Амплитуды разных точек различны и не меняются со временем.

•Энергия со временем не меняется, т.е. переноса энергии нет. Стоячая волна - это не волна!

x -x

Колебания струны

n=1

L

n=2

n=3