Расстояние между ближайшими частицами, колеблющимися в одинаковой фазе, называется длиной волны λ (рис. 2.4.1):
λ = vT, (2.4.1)
где v - скорость распространения волны; Т = 1/ν - период; ν - частота. Отсюда скорость распространения волны можно найти по формуле
v = λν. (2.4.2)
Геометрическое место точек, колеблющихся в одинаковой фазе, называется волновой поверхностью (рис. 2.4.2). Волновую поверхность можно провести через любую точку пространства, охваченную волновым процессом, т. е. волновых поверхностей бесконечное множество. Волновые поверхности остаются неподвижными (они проходят через положение равновесия частиц, колеблющихся в одинаковой фазе). Волновой фронт (рис. 2.4.2) только один, и он все время перемещается.
Волновые поверхности могут быть любой формы. В простейших случаях волновые поверхности имеют форму плоскости или сферы, соответственно волны называются плоскими (рис. 2.4.3) или сферическими (рис. 2.4.4). В плоской волне волновые поверхности представляют собой систему параллельных друг другу плоскостей, в сферической волне - систему концентрических сфер.
Рис. 2.4.3. Плоские волны
Рис. 2.4.4. Сферические волны
2.4.2. Уравнения плоской и сферической волн
Уравнением волны называется выражение, которое дает смещение колеблющейся точки как функцию ее координат (x, y, z) и времени t:
... (2.4.3)
Эта функция должна быть периодической как относительно времени, так и координат (волна - это распространяющееся колебание, следовательно периодически повторяющееся движение). Кроме того, точки,
|