|
отстоящие друг от друга на расстоянии λ, колеблются одинаковым образом.
Уравнение плоской волны
Найдем вид функции ... в случае плоской волны, предполагая, что колебания носят гармонический характер.
Пусть колебание точек, лежащих в плоскости x = 0, имеет вид (при начальной фазе ф = 0)
... (2.4.4)
Найдем вид колебания частиц в плоскости, соответствующей произвольному значению x. Чтобы пройти путь x, необходимо время τ = х/v. Следовательно, колебания частиц в плоскости x будут отставать по времени на τ от колебаний частиц в плоскости x = 0, т. е.
... (2.4.5)
- это уравнение плоской волны (рис. 2.4.3).
Таким образом, ... есть смещение любой из точек с координатой x в момент времени t. При выводе мы предполагали, что амплитуда колебания A = const. Это будет, если энергия волны не поглощается средой.
Такой же вид уравнение (2.4.5) будет иметь, если колебания распространяются вдоль оси y или z.
В общем виде уравнение плоской волны записывается так:
...
Выражения (2.4.5) и (2.4.6) есть уравнения бегущей волны. Уравнение волны можно записать и в другом виде.
Введем волновое число k = 2π/λ, или в векторной форме
...
где k - волновой вектор; n - нормаль к волновой поверхности.
Так как λ = vT , то k = 2π/vT = 2πν/v = ω/v. Отсюда v = ω/k.
Тогда уравнение плоской волны запишется так:
|
