Условия для волновых помех: отражение из-за фазовой перемены

Физика > Условия для волновых помех: отражение из-за фазовой перемены

 

Изучите, что такое интерференция волн: условия и результат. Читайте о волнах и помехах, изменение амплитуды, разность фаз, схемы волн, формулы, отражение.

Интерференция (помеха) – явление, где две волны объединяются для увеличения или сокращения амплитуды.

Задача обучения

• Объяснить отличие конструктивных и деструктивных помех.

Основные пункты

• Если несколько волн попадают в единую точку, то ее полное смещение приравнивается к векторному суммированию отдельных.
• Если свет переходит от вакуума к иной среде, то меняет скорость и длину волны, но частота остается стабильной.
• Если свет отбился от среды с более высоким показателем преломления, то впадины отразятся в виде гребней.

Термины

• Последовательный – волны с единым направлением, длиной и фазой (вроде лазера).
• Плоская волна – волновые фронты выступают бесконечными параллельными плоскостями со стабильной амплитудой, расположенной перпендикулярно вектору фазовой скорости.

Условия для волновых помех

Давайте внимательно рассмотрим, что такое интерференция, а также условия, свойства и результат явления. При помехе две волны накладываются, чтобы увеличить или сократить амплитуду. Эффект можно заметить в любом типе волны. Обычно интерференция касается контакта волн, пребывающих в когерентности, потому что они возникают из единого источника и обладают схожей частотой.

Если две волны оказываются в единой точке, то ее полное смещение приравнивается к суммированию смещений отдельных. Если они сходятся по гребням и частотам, то величина смещения – сумма отдельных величин. Это конструктивный тип помехи, где разность фаз = 2π. В деструктивном виде гребень накладывается на впадину и тогда величина смещений – разность отдельных величин (π).

Примеры конструктивных (слева) и деструктивных (справа) помех

Простая форма помех возникает, когда две волны с единой частотой пересекаются под углом. Они расположены в фазе точки В, а относительная меняется вдоль оси х. Разность фаз вычисляется как:

Геометрическая позиция двух помех плоской волны

Конструктивные помехи возникают, когда волны находятся в фазе или

Деструктивные помехи возникают, когда волны находятся в полупериоде или

Отражение из-за перемены фазы

Свет обладает волновыми свойствами и проявляет их в разных средах. При переходе от вакуума в другую среду меняется скорость и длина волны, но частота остается стабильной. Скорость высчитывают по формуле: v = c/n (n – показатель преломления). К примеру, у воды n = 1.333. Если свет отбивается от более высокого показателя преломления, то впадины отражаются в виде гребней.

---