Наука

Хвилі — Коливання і поширення

Хвиля переносить енергію та інформацію через простір, тоді як частинки середовища зазвичай лише коливаються біля положень рівноваги. Головні параметри — амплітуда, довжина хвилі, частота, період і швидкість поширення.

Коливання і поширення

Хвиля переносить енергію та інформацію через простір, тоді як частинки середовища зазвичай лише коливаються біля положень рівноваги. Головні параметри — амплітуда, довжина хвилі, частота, період і швидкість поширення.

Основне співвідношення

У механічній хвилі локальне зміщення однієї частини середовища створює сили, що впливають на сусідні частини. Так збурення поширюється. У електромагнітній хвилі роль середовища не потрібна: взаємопов’язані електричне і магнітне поля можуть поширюватися у вакуумі.

Поперечні і поздовжні хвилі

Швидкість хвилі пов’язана з частотою та довжиною хвилі: v = fλ. Частоту задає джерело, тоді як швидкість визначається властивостями середовища. Тому при переході в інше середовище частота зазвичай не змінюється, а довжина хвилі змінюється разом зі швидкістю.

Амплітуда та енергія

У поперечній хвилі зміщення перпендикулярне до напряму поширення; приклад — хвиля на натягнутій струні. У поздовжній хвилі зміщення паралельне напряму; звук у газі поширюється через послідовні стискання і розрідження.

Хвиліv = fλ

Коливання і поширення

Амплітуда характеризує максимальне відхилення або величину поля. Для багатьох лінійних хвиль інтенсивність пропорційна квадрату амплітуди. Подвоєння амплітуди тому може означати приблизно чотириразову інтенсивність, хоча точна формула залежить від типу хвилі.

У механічній хвилі локальне зміщення однієї частини середовища створює сили, що впливають на сусідні частини. Так збурення поширюється. У електромагнітній хвилі роль середовища не потрібна: взаємопов’язані електричне і магнітне поля можуть поширюватися у вакуумі.