1. Образование волн. Продольные и поперечные волны. Длина волны.

Источниками волн являются колебания.

продольные волны (волны сжатия, P-волны) — частицы среды колеблются параллельно (по) направлению распространения волны (как, например, в случае распространения звука);

поперечные волны (волны сдвига, S-волны) — частицы среды колеблются перпендикулярно направлению распространения волны (электромагнитные волны, волны на поверхностях разделения сред);

В продольных волнах частицы среды колеблются в направлении распространения волны, в поперечных — в плоскостях, перпендикулярных направлению распростране­ния волны.

Длина́ волны́ — расстояние между двумя ближайшими друг к другу точками, колеблющимися в одинаковых фазах, обычно длина волны обозначается греческой буквой λ.

, скорость на период

2. Волновое уравнение. Уравнение бегущей волны. Волновое число.

ВОЛНОВОЕ УРАВНЕНИЕ - дифференциальное уравнение в частных производных

Бегущая волна - волна, которая при распространении в среде переносит энергию (в отличие от стоячей волны). Примеры: упругая волна в стержне, столбе газа, жидкости, электромагнитная волна вдоль длинной линии, в волноводе

Если плоская волна распространяется в противоположном направлении, то

Для характеристики волн используется волновое число

3. Электромагнитные волны, их свойства. Излучение и прием электромагнитных волн. Скорость распространения электромагнитных волн.

Электромагнитные волны — переменное электромагнитное поле, распространяющееся в пространстве с конечной скоростью

Фазовая скорость электромагнитных воли определяет­ся выражением

где с = , и — соответственно электрическая и магнитная постоянные,  и  — соответственно электрическая и магнитная проницаемости среды.

4. Мощность излучения источника. Плотность потока энергии волн. Интенсивность волны

Модуль среднего значения вектора Пойнтинга называется интенсивностью электромагнитной волны:

ПЛОТНОСТЬ ПОТОКА ЭНЕРГИИ U есть поток энергии через единичную площадку, то есть

5. Принцип суперпозиции волн. Монохроматичность и когерентность волн

монохроматические волны — неограниченные в пространстве волны одной определенной и строго постоянной частоты

когерентные волны – у них одинаковая длина волны или частота постоянная во времени разность фаз и они распространены в одном направлении. В природе не бывает когеретных источников

Принцип суперпозиции (наложения) волн заключается в следующем: в линейных средах волны распространяются независимо друг от друга, то есть волна не изменяет свойства среды, и другая волна распространяется так, будто первой волны нет. Это позволяет вычислять итоговую волну как сумму всех волн, распространяющихся в данной среде.

При сложении двух или более синусоидальных волн результирующая волна в общем случае уже не будет синусоидальной.

Рассмотрим в качестве примера результат сложения двух плоских однонаправленных волн с одинаковыми амплитудами и разными, но близкими частотами и волновыми числами:

6. Интерференция волн. Условия интерференционных максимумов и минимумов.

Интерференция – явление наложения когерентных волн.

В точках, где

(156.1)

наблюдается интерференционный максимум: амплитуда результирующего колебания А=A₀/r₁ + A₀/r₂. В точках, где

(156.2)

наблюдается интерференционный минимум: амплитуда результирующего колебания А=|A₀/r₁+A₀/r₂|; m=0, 1, 2, ..., называется соответственно порядком нтерференционного максимума или минимума.