Интерференция волн

Волны
Волна — распространяющиеся колебания. Волнами называются всякие возмущения состояния вещества или поля, распространяющиеся в пространстве с течением времени.
Основное свойство волны — перенос энергии без переноса вещества.
Виды волновых процессов: 1. Механические волны (см. рисунки): a. упругие. b. поверхностные (под действием сил тяжести и поверхностного натяжения). 2. Электромагнитные волны (колебания векторов напряженности электрического и индукции магнитного полей, распространяющиеся в пространстве). В отличие от механических, могут распространяться в вакууме.
Распространение механических волн Распространение продольных волн проиллюстрировано на рисунке:	Распространение поперечных волн проиллюстрировано на рисунке:
Основные характеристики волны. Гармоническим колебаниям соответствуют монохроматические волны, обладающие двойной периодичностью: - во времени - период, частота; - в пространстве λ - длина волны: · расстояние между точками, колеблющимися с разностью фаз 2π; · расстояние, на которая волна распространяется за один период;
Внимание! 1. Каждая последующая точка волны отстает от предыдущей по фазе. Можно сказать, что волновой процесс – процесс распространения фазы колебаний. 2. Точки с разностью фаз 2πn (n=1,2,3…) имеют равные смещения, скорости и ускорения (синфазные колебания). 3. Скорость волны конечна и меняется при переходе в другую среду. Т.к. частота задается генератором, то при этом меняется длина волны.
Скорость продольной волны в твердом теле и упругих волн в жидкостях , где Е – модуль объемной упругости, а r - плотность. Например, при нормальных условиях в воздухе – 330 м/с, в воде - 1430 м/с, в меди 3910 м/с, для алюминия 4880 м/с. Скорость продольной волны в твердом теле больше, чем поперечной (применяется при исследовании землетрясений).
Волны в среде Волновая поверхность – геометрическое место точек, колеблющихся в одинаковой фазе. Волновой фронт (фронт волны) – геометрическое место точек, до которых доходят колебания к данному моменту времени. Луч- линия, перпендикулярная волновой поверхности. Показывает направление распространения волны (переноса энергии). По виду волновой поверхности бывают: - сферические; - плоские и т.д.
Для сферической волны амплитуда колебаний и энергия через единицу поверхности уменьшаются с ростом расстояния от источника, при этом амплитуда уменьшается обратно пропорционально расстоянию от точки наблюдения до источника, а энергия – обратно пропорционально квадрату этого расстояния. Для плоской волны — амплитуда колебаний и энергия через единицу площади поверхности не меняются при отсутствии трения.

Интерференция волн
Явление интерференции возникает при наложении когерентных волн.

12 Следующая ⇒