Поперечные волны

Физика > Поперечные волны

 

Рассмотрите распространение и скорость поперечных волн: какие волны считают поперечными, скорость и направление распространения волны, как возникают, формула.

Поперечные волны распространяются сквозь носитель со скоростью v → w ортогонально направлению транспортировке энергии.

Задача обучения

• Рассмотреть свойства поперечной волны.

Основные пункты

• Поперечные волны совершают колебания в плоскости z-y, но перемещаются вдоль оси х.
• Скорость распространения задается формулой: v = fλ.
• Направление трансформации энергии расположено перпендикулярно волновому перемещению.

Термины

• Скорость распространения – скорость перемещения волны в среде.
• Впадина – длинное узкое углубление между волнами или хребтами.
• Направление распространения – ось перемещения волны.
• Поперечной именуют волну, чье направление возмущения выступает перпендикулярным стороне перемещения.
• Длина волны – длина цикла волны, измеряемая дистанцией между пиками (λ).
• Гребень – вершина волны.

Пример

Какие волны считать поперечными? Строка, фиксирующаяся на одном конце и смещающаяся вверх и вниз, формирует поперечную волну.

Поперечная волна – перемещающаяся волна, представленная колебаниями, осуществляющихся перпендикулярно направлению переноса энергии. Если она смещается в положительном направлении, то ее колебания направлены вверх и вниз (плоскость y-z). Примером будет свет. Волна на пруду и на пружине просто визуализируется поперечными.

Итак, речь идет о волнах, совершающих колебания в перпендикулярной стороне распространению. Для создания поперечных волн прикрепите один конец нити, а второй двигайте рукой.

Есть два независимых направления, в которых способно возникать волновое движение. Первое – y и z. Здесь мы видим, что волна перемещается по t и осциллируется в плоскости x-y. Волна может считаться частью многих элементов, колеблющихся вверх и вниз. На рисунке показано, что это движение должно располагаться в плоскости x-y (красная линия). Далее колебания делятся временными промежутками. В результате получаем синусоидальную кривую.

Направление распространения волны вдоль оси t

Когда волна проходит сквозь любую указанную среду, она обладает скоростью распространения. Ее можно найти по формуле:

v = fλ (v – скорость волны, f – частота и длина волны).

Длина поперечной волны охватывает промежутки между гребнями, а амплитуда достигает ½ от общей дистанции между гребнем и впадиной. В физике можно отыскать много примечательных особенностей поперечных волн. Среди примеров можно найти сейсмические (S), электрические (Е) и магнитные (М), которые осциллируют перпендикулярно друг другу или в направлении транспортировки энергии. Так что электромагнитная волна представлена двумя поперечными.

Длина волны – дистанция между соседними гребнями. Амплитуда достигает ½ промежутка от гребня к впадине

---