Valuri permanente

Valuri permanente

Acasă | Despre noi | feedback-ul

Lampă permanentă - fenomenul de interferență a undelor propagând în direcții opuse, la care transferul de energie este slăbit sau absent [1].







Lumină permanentă (electromagnetică) - o schimbare periodică a amplitudinii intensității câmpurilor electrice și magnetice de-a lungul direcției de propagare, cauzată de interferența undelor incidente și reflectate [2].

Procesul oscilant al undelor de undă distribuite în sisteme oscilatorii distribuite cu un aranjament caracteristic al maximelor alternante (antinode) și al minimelor (nodurilor) de amplitudine. Un astfel de proces oscilator apare, de exemplu, atunci când un val este reflectat de obstacole și neomogenități ca urmare a interacțiunii (interferenței) incidentului și a undelor reflectate. Rezultatul interferenței este afectat de frecvența oscilațiilor, modulul și faza coeficientului de reflexie, modificarea sau conservarea polarizării undelor la reflexie și coeficientul de amortizare a undelor în mediul de propagare.







Strict vorbind, un val în picioare poate exista numai dacă nu există nici o pierdere în mediul de propagare (sau în mediul activ) și o reflectare completă a undelor incidente. Într-un mediu real, există un regim de valuri mixte: pe lângă valul în picioare, există și un val de călătorie, care transferă energia către locurile de absorbție și radiație.

Exemple de valuri în picioare sunt oscilațiile șirului, fluctuațiile aerului în tubul de organe [3]; în natură - valurile lui Schuman. Pentru a demonstra undele în picioare în gaz, utilizați conducta Rubens.

Două dimensiuni de undă în picioare pe disc. Moda de bază

Armonice de undă mai înalte pe disc


În cazul oscilațiilor armonice într-un mediu unidimensional, un val în picioare este descris de formula:

,

unde u este perturbația la punctul x la momentul t. - amplitudinea unui val în picioare; - frecvența. k - vector de undă, - fază.

Valurile permanente sunt soluții de ecuații de undă. Ele pot fi imaginate ca o suprapunere a valurilor care se propagă în direcții opuse.

Dacă există un val în picioare în mediu, există puncte ale căror amplitudine de oscilații este zero. Aceste puncte sunt numite noduri ale unui val în picioare. Punctele la care oscilațiile au o amplitudine maximă se numesc antinode.

Să scriem ecuațiile a două valuri plane propagând de-a lungul axei x în direcții opuse:

Adăugând aceste ecuații împreună și transformând rezultatul cu formula pentru suma cosinilor, obținem ecuația valurilor în picioare:

După transformarea acestei ecuații, obținem o ecuație simplificată a unui val în picioare:







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: