Вълнов процес – определение, видове вълни

1

Вълнов процес – определение, видове вълни. Основни характеристики – скорост на
разпространение, дължина на вълната, вълново число. Уравнение на плоска
хармонична вълна
Вълнов процес – определение, видове вълни. Основни характеристики – скорост на
разпространение, дължина на вълната, вълново число
Досега разглеждахме трептенията на дадено тяло (материална точка), без да се интересуваме дали то
се намира в някаква среда. Ако трептящото тяло се намира в дадена точка на непрекъсната еластична
среда, то привежда всички допиращи се до него частици от средата в трептеливо движение, тъй като
между частиците на средата съществуват сили на взаимодействие, които оказват съпротивление срещу
всякакъв вид деформации. При трептенето тялото предизвиква отместване на най-близките до него
частици от равновесните им положения, вследствие на което в съседните на тялото области се появяват
периодични деформации (свиване и разтягане). Като резултат от това в средата възникват еластични
сили, стремящи се да върнат деформираните области към първоначалното състояние на равновесие.
Така всички частици от средата започват да трептят около равновесните си положения, повтаряйки с
известно закъснение хармоничните трептения на тялото, намиращо се в дадената точка на средата. Това
тяло изпълнява ролята на източник или център на разпространяващия се вълнов процес, който се нарича
още вълна. Колкото по-далеч от източника се намира дадена частица, толкова по-късно тя ще започне
да трепти. В такъв случай фазите на трептене на източника и на частиците от средата ще бъдат различни.
При предположение, че в средата няма загуба на енергия, амплитудите на трептенията на източника и
различните частици на средата ще се запазват постоянни с времето. Следователно, за да наблюдаваме
вълни в дадена еластична среда, т.е. частиците ѝ да започнат да трептят, е необходимо да внесем
източник (трептящо тяло) в нея. Енергията на източника се предава от частица на частица и се
разпространява в средата, т.е. частиците от средата трептят около равновесните си положения, а при
самия вълнов процес (разпространението на трептенето) се пренася енергия, а не маса, както изглежда
на пръв поглед.