Волна

Волна

Волна (wave), периодическое, или колебательное, возмущение частиц или полей, с помощью к-рого многие формы энергии распространяются от своих источников. Энергия, высвобождающаяся при падении камня в воду, распространяется концентрическими кругами, состоящими из гребней и впадин. Все волнообразные движения в разл. средах — рез-тат колебаний отд. частиц вокруг стационарного положения, т.е. движущаяся волна представляет собой перемещение к.-л. физ. изменения, а не направленного движения самой среды. В синусоидальной волне происходят регулярные колебания на постоянной частоте с постоянной длиной волны. Волны на поверхности воды называются поперечными, потому что смещение воды в гребнях и впадинах происходит в направлении, перпендикулярном распространению волны. Звуковые волны — последовательные области повышенного и пониженного давления в воздухе или др. среде. Они называются продольными, т.к. колебания частиц среды происходят в направлении распространения волны. Свет, радиоволны (радио) и излучаемое тепло относятся к электромагнитному излучению и для их распространения не требуется к.-л. среда. Волновая природа электромагнитного излучения обусловлена колебаниями, связанными с переходом энергии из электрич. в магнитную и обратно по мере распространения излучения. Электрич. и магнитное поля перпендикулярны к направлению распространения, поэтому такой тип излучения относится к поперечным волнам.
Наложение двух или неск. волн образует одну составную волну. Смещение в каждой точке такой волны представляет собой просто сумму смещений, вызванных составляющими ее волнами. Рез-тат сложения двух волн зависит от соотношения их фаз. Если волны синфазны (колебания происходят в одном направлении), то они усиливают друг друга. Если же волны равны по амплитуде, но находятся в противофазе, то происходит их взаимное гашение. Такие виды взаимодействия между волнами называются интерференцией. Волны могут отражаться от препятствий. Сонары и радары излучают короткие импульсы волн и обнаруживают волны, отраженные от объектов на пути следования этих импульсов. Если отраженная волна возвращается по своему исходному пути, то падающая и отраженная волны складываются друг с другом, в рез-те чего формируется стационарная картина стоячих волн. Такая картина может наблюдаться в чашке с чаем, к-рая поставлена на вибрирующую поверхность, напр, на стол движущегося поезда. Скорость волны зависит от среды, где она распространяется. Если волна переходит из одной среды в др., то изменение скорости приводит к изменению направления ее распространения. Так, когда свет переходит из воздуха в воду, происходит его рефракция, или преломление. Преломление и отражение сейсмических волн пластами скальных пород позволяют проводить сейсмическую разведку и составлять карты геол. формаций, напр. при разведке нефтяных месторождений (нефть, разведка и добыча).

Наглядное пособие