Co to jest fala stojąca?
Co to jest fala stojąca?
Fala stojąca jest zjawiskiem zakłóceńRezultatem jest nakładanie się dwóch przeciwnych sygnałów biegnących równolegle do siebie. Występuje, gdy sygnał jest odbijany od bariery. Przykładami fal stojących mogą być oscylacje strun lub powietrza w instrumentach muzycznych.
Wprowadzenie
Stały fala może się różnićwarunków. Zjawisko to jest najłatwiejsze do wykazania w warunkach ograniczonej przestrzeni. Efekt ten można osiągnąć przez połączenie dwóch oscylacji o tej samej długości fali, propagujących w przeciwnych kierunkach. Zakłócenie obu sygnałów powoduje, że powstała fala, która na pierwszy rzut oka nie porusza się (tzn. Stoi). Ważnym warunkiem jest to, że energia musi wchodzić do systemu w pewnym tempie. Oznacza to, że częstotliwość pobudzenia powinna być w przybliżeniu równa częstotliwościom naturalnym oscylacji. Koncepcja ta jest również znana jako rezonans. Fale stojące są zawsze związane z rezonansem. Wygląd rezonansu może być określony przez gwałtowny wzrost amplitudy powstałych oscylacji. Aby stworzyć fale stojące, zużywa się znacznie mniej energii w porównaniu do fal podróżujących mających te same amplitudy. Nie zapominaj, że w każdym systemie, w którym są fale stojące, występuje wiele naturalnych częstotliwości. Różnorodność wszystkich możliwych fal stojących jest znana jako harmonika systemu. Najprostszym z harmonicznych jest podstawa lub pierwsza. Kolejne fale stojące nazywają się drugą, trzecią, itd. Harmoniki, które różnią się od podstawowych, są czasami nazywane podtekstem. Typy fal stojących
W zależności od właściwości fizycznychistnieje kilka rodzajów fal stojących. Wszystkie z nich można warunkowo podzielić na trzy duże grupy: jednowymiarowe, dwuwymiarowe i trójwymiarowe. Jednostronne fale stojące pojawiają się, gdy jest płaska przestrzeń zamknięta. W tym przypadku fala może się rozprzestrzeniać tylko w jednym kierunku: od źródła do granicy przestrzeni. Istnieją trzy podgrupy jednowymiarowych fal stojących: dwa węzły na końcach, jeden węzeł w środku i węzeł na jednym końcu fali. Węzeł jest punktem o najmniejszej amplitudzie i energii sygnału. Dwuwymiarowe fale stojące powstają w przypadku, gdy oscylacje propagują w dwóch kierunkach od źródła. Po odbiciu od bariery pojawia się fala stojąca. Trójwymiarowe fale stojące to sygnały propagujące się w przestrzeni o skończonej prędkości. Węzłami w tej formie oscylacji będą powierzchnie dwuwymiarowe. To bardzo komplikuje ich badania. Przykładem takich fal jest orbita ruchu elektronu w atomie. Praktyczna wartość fal stojących
Stałe fale mają ogromne znaczenie w muzyce,ponieważ dźwięk to połączenie kilku oscylacji. Prawidłowe obliczanie długości i sztywności taśm pozwala uzyskać najlepsze brzmienie tego lub tego instrumentu. Stałe fale są również bardzo ważne w fizyce. W metodzie badania cząstek za pomocą spektroskopii rentgenowskiej, przetwarzanie odbitego sygnału umożliwia określenie przybliżonego składu ilościowego i jakościowego obiektu.
