Progressive Wave vs Stationary Wave
A hullámok a való életben nagyon fontos jelenségek. A hullámok és rezgések tanulmányozása hosszú távra nyúlik vissza az időben. Az állóhullámok és a progresszív hullámok fogalmát a fizika és a kémia számos területén tárgyalják. Ezeket a mechanika, az akusztika, a radartechnika, a kommunikációs technológia, a kvantummechanika és még a zene is tárgyalja. Létfontosságú a progresszív és az állóhullámok megfelelő megértése ahhoz, hogy az ilyen területeken kitűnjünk. Ebben a cikkben megvitatjuk, hogy mik az állóhullámok és a progresszív hullámok, meghatározásukat, az állóhullámok és a progresszív hullámok közötti hasonlóságokat, a progresszív és az állóhullámok keletkezésének módját, alkalmazásukat, és végül az állóhullámok és a progresszív hullámok közötti különbséget..
Progresszív hullámok
A mechanikai hullámot a közegben lévő turbulencia okozza. A mechanikai hullámok egyszerű példái a hangok, a földrengések, az óceán hullámai. A hullám az energiaterjedés egyik módja. A turbulenciában keletkező energiát a hullámok továbbítják. A szinuszos hullám olyan hullám, amely az y=A sin (ωt – kx) egyenlet szerint oszcillál. Ahogy a hullám terjed a térben, az általa hordozott energia is terjed. Ez az energia az úton lévő részecskék oszcillációját okozza. Ez fordítva is értelmezhető, mivel az energia a részecskék oszcillációján keresztül terjed. Kétféle progresszív hullám létezik; nevezetesen a longitudinális hullámok és a keresztirányú hullámok. A hosszanti hullámban a részecskék rezgései párhuzamosak a terjedési iránnyal. Ez nem jelenti azt, hogy a részecskék a hullámmal együtt mozognak. A részecskék csak a térben rögzített egyensúlyi pont körül oszcillálnak. A keresztirányú hullámokban a részecskék oszcillációja a terjedési irányra merőlegesen történik. A hanghullámok csak hosszanti hullámokból állnak, a húron lévő hullámok keresztirányúak. Az óceán hullámai keresztirányú és hosszanti hullámok kombinációja.
Stationary Waves
Az állóhullámok, amelyeket állóhullámoknak is neveznek, két azonos, ellentétes irányban haladó hullám elfogása miatt lépnek fel. Két azonos szinuszos hullám, amelyek +x és –x irányban haladnak, y1=A sin (ωt – kx) és y2=Egy sin (ωt + kx) rendre. E két egyenlet összeadása adja a két hullám egymásra épülését. Ezért y1+y2=y=A [sin (ωt – kx) + sin (ωt + kx)]. Ezt az egyenletet leegyszerűsítve Y=2A sin (ωt) cos (kx) kapjuk. Adott x érték esetén az egyenlet Y=B sin (ωt) lesz, az egyszerű harmonikus rezgés.
Mi a különbség a progresszív és az állóhullámok között?
• A progresszív hullámok nettó mennyiségű energiát visznek át a hullám útján. Az állóhullám nem visz át nettó energiát az úton.
• Két azonos terjedő hullámra van szükség egy állóhullám létrehozásához.
• Az állóhullám amplitúdója a távolság függvényében változik, de egy adott pontnál az amplitúdó rögzített marad. A terjedő hullám minden pontjának amplitúdója azonos, mivel a hullám egyenletes.
