Az energiát szállító hullám
A tanuló mechanikai rezgések azt találtuk, hogy a teljes energia egy harmonikus oszcillátor W = m # 969; 2 A 2/2. ahol A - rezgés amplitúdója (lásd képletű (3.14).). Ez az energia által szállított gerjesztés rezgések a közeli részecskék. Fuller a Jellemzők-acteristic energia transzfer vektor hullám a hullám energia fluxussűrűség j. amely meghatározza az energia mennyisége által hordozott hullám egységnyi területen másodpercenként a terjedési iránya. Ha v - sebesség a hullám, idején Dt DS platformon. merőleges a terjedési irányát, az energia mennyisége átadott:
ahol w - az energiasűrűség, tartalmazott a kötet V.
Elosztjuk ezt a kifejezést a DS Dt. Kapjuk az érték az energia fluxus sűrűség:
Végül, ha azt a vektort. egyenlő nagyságú a fázissebesség a hullám mentén irányul wavevector (3,55), megkapjuk azt a kifejezést energia fluxus vektor:
Következésképpen, az energia irányát fluxussűrűség vektor egybeesik az irányt a hullám terjedési.
Vektor (3,59) nevezzük Poynting vektort. Ő egy fontos jellemzője energiaátadás hullám i megtartja értékét, és abban az esetben, ha ez nem csak a rezgések a részecskék, hanem a hullám eljárás megváltoztatja a fizikai mennyiségek, mint a hőmérséklet, elektromos vagy mágneses mezők.
Szokatlan újraelosztása rezgési energiát akkor jelentkezik, ha a szuperpozíció a két hullám utazás ellenkező irányba, abban az esetben, ha a fázis különbség a hullámok terjedési folyamat állandó marad. Ez a helyzet áll elő a tükörképe a haladó hullám egy akadály, például, a gerjesztés rugalmas hullámokat egy húr, amelynek egyik vége rögzítve van. Tehát van egy visszavert hullám utazó felé az első. Tegyük fel az egyszerűség kedvéért, hogy a kezdeti fázisban a két hullám nullával egyenlő. Ezután a kapott hullám összege két hullámban utaznak ellenkező irányba:
Ha ezeket az egyenleteket és az így kapott eredmény hozzáadás a képlet összege koszinuszokat kapjuk:
Megjegyzendő, hogy ennek eredményeként a szuperpozíció hullámok jellegű ingadozások jelentősen megváltozott. Az oszcilláció áll elő minden pontján egyszerre, azonos frekvencián # 969;. Más szóval, az egész rendszer rezeg, mint egész, az energia átadása során az oszcilláció egyik pontból a másikba nem fordul elő. Minden részecske változik, mert előfordul normál rezgések -, amikor maximális elmozdulását, a maximális potenciális energia és a minimális kinetikus és fordítva. Mindegyik időpontban a részecske rendszert képez periodikus struktúra a térben, amelynek alakját határozza meg az amplitúdó tényező a kifejezést (3,61):
A (x) = 2u0coskx. A pontok x = ± 2n l / 4 (n = 0, 1, 2) (3,62)
rezgésamplitúdót legnagyobb, és a pontokat
ez egyenlő a nullával. Ezeket nevezik rendre amplitúdópontok és hullám csomópontokat. A csomópontok és amplitúdópontját a hullám vannak egymástól a parttól l / 4.
Leírt vibrációs minta counter-utazó hullámok nevezzük állóhullám. Egyértelmű, hogy egy zárt térben, ahol a haladó hullám tükröződik mindkét határon létrehozott állóhullám.