Стояча хвиля
З Вікіпедії, безкоштовно encyclopedia
Стоя́ча (стійна, нерухома) хви́ля — це хвиля, яка при будь-якій фазі коливань не поширюється в просторі. Характерною особливістю х. с. є наявність у ній вузлів, у яких амплітуда хвилі дорівнює нулю, та пучностей, у яких амплітуда максимальна, причому положення вузлів і пучностей лишається незмінним у просторі. Стояча хвиля утворюється в результаті накладання двох біжучих (рухомих) хвиль, які поширюються назустріч одна одній і мають деякий зсув фаз. У біжучій хвилі відбувається перенесення енергії, а в стоячій хвилі через площини, в яких розташовані вузли, енергія не перетікає. Для оптимальної передачі енергії лініями передач необхідне їхнє узгодження, тобто одержання всередині лінії режиму рухомої хвилі, коли коефіцієнт відбивання Г= 0, а коефіцієнт стійності (нерухомості) хвилі КСХ (КНХ) = 1.
Стояча хвиля | |
Першовідкривач або винахідник | Майкл Фарадей |
---|---|
Дата відкриття (винаходу) | 1831 |
Протилежне | Біжуча хвиля |
Стояча хвиля у Вікісховищі |
У випадку гармонічних коливань в одновимірному середовищі стояча хвиля описується формулою.
- ,
де u — збурення в точці х в момент часу t, — амплітуда стоячої хвилі, — частота, k — хвильовий вектор, — фаза.
Стоячі хвилі є розв'язками тих же хвильових рівнянь. Їх можна уявити собі, як суперпозицію хвиль, що розповсюджуються в протилежних напрямках.
При існуванні в середовищі стоячої хвилі, існують точки, амплітуда коливань у яких дорівнює нулю. Ці точки називаються вузлами стоячої хвилі. Точки, в яких коливання мають максимальну амплітуду називаються пучностями.
Термін «стояча хвиля» увів близько 1860 року німецький фізик Франц Мельде і продемонстрував це явище в своєму класичному експерименті з вібруючими струнами[en][1][2][3][4].