Колебание — это распространение беспорядка, обычно синусоидального колебания , в среде или поле . За исключением электромагнитных волн и, вероятно, также гравитационных волн, которые распространяются в электромагнитном или. гравитационному полю нужна волна для распространения агента, который можно гибко деформировать, чтобы частицы материи могли обмениваться энергией без постоянного изменения своего положения. Другими словами, перенос материи не связан с волной, а частицы материи только колеблются вокруг своего положения равновесия.
Поперечные и продольные волны
В поперечной волне частицы вещества или поля колеблются перпендикулярно направлению распространения возмущения. Примерами являются электромагнитные волны и волны гибкого каната. Однако в продольных волнах частицы вещества колеблются в направлении распространения возмущения; пример здравый .
Волны на уровне моря не принадлежат ни к одной из перечисленных групп, но представляют собой комбинацию обоих; частицы в волне описывают эллиптические траектории.
Волновые явления
Независимо от типа волны (звуковая, электромагнитная и т. Д.) Волны обладают некоторыми общими свойствами.
отражение — когда волна встречает препятствие и отскакивает. Частота, скорость, длина волны сохраняются. Угол и направление меняются.
преломление — при переходе к веществу с другой скоростью распространения волны волна меняет направление (изменение длины волны, скорости и направления)
отклонение — распространение волны в геометрическую тень, например при прохождении через тонкую щель
интерференция — положительное или отрицательное суммирование при сборке контактных волн
дисперсия — зависимость скорости распространения волны от ее частоты
Физическое описание волн
Волны можно описать общими величинами, такими как частота , длина волны , амплитуда и период
Стоячая волна — это волна, которая отскакивает и движется назад на конце веревки или на конце канавки, где падающая и отраженная волны встречаются и складываются. Там, где встречаются два холма или две долины, рябь усиливается, там, где встречаются холм и долина, рябь ослабевает. Стоячая волна — это волна, которая не движется, но волны движутся вверх и вниз в одном и том же месте. Там, где веревка зажата, воздух не может колебаться, поэтому в этих местах появляются узлы, а там, где воздух колеблется с наибольшей амплитудой, появляются спинки. То же самое и на флейте.
Формирование стоячей волны возможно только для тех длин волн, которые имеют узел на закрытой части канавки или на зажатой части струны, или на определенных частотах, называемых собственными частотами. Каждое ограниченное пространство имеет свои частоты, которые зависят от формы и размера.Волны с соответствующими частотами усиливаются, а волны с разными частотами — нет, поэтому такое пространство называется резонатором. У людей резонаторы — это речевой тракт и ухо, в то время как у инструментов резонатор — это корпус инструмента.
