Fizyka traktuje falę jako zakłócenie wywołane w jednym lub kilku polach. Wartości pola oscylują w sposób powtarzalny w stabilnej równowadze.
Fale mechaniczne i elektromagnetyczne to popularne fale badane w fizyce. Fala jest w rzeczywistości transportem energii bez transportu medium.
Ogólnie rzecz biorąc, fale są wszędzie, należy je zidentyfikować za pomocą medium, aby zrozumieć jego cechy. Falę definiuje się jako zakłócenie, które przechodzi przez ośrodek z jednego punktu do drugiego.
Przebieg rozciągnięty od jednego końca do drugiego pozostaje w pozycji spoczynkowej. Jeśli cząsteczka porusza się w pozycji spoczynkowej, tworzy falę i zaczyna przemieszczać się z jednego punktu do drugiego.
Charakterystyki cząstki sprawiają, że porusza się ona w górę lub w dół, czasem do przodu lub do tyłu. Ruch fali w dowolnym kierunku nazywany jest impulsem.
Impuls to pojedyncze zakłócenie przemieszczające się z jednego punktu do drugiego. Jeśli fala jest stale przesuwana w przód iw tył, powoduje falowanie w ośrodku i nazywa się to Falą.
W fizyce obserwuje się i analizuje dwa rodzaje fal. Jedna to fala stacjonarna, a druga to fala biegnąca.
Fale stacjonarne a fale ruchome
Różnica między falą stacjonarną a falą biegnącą polega na tym, że fala stacjonarna nie przenosi żadnej energii, podczas gdy fala biegnąca ma właściwość przenoszenia energii z jednego miejsca do drugiego.
Czym są fale wędrujące?
Fala biegnąca to fala z zaburzeniem, która porusza się wzdłuż ośrodka. Transportuje energię z jednego punktu do drugiego.
Fala biegnąca porusza się ze stałą prędkością. Fala powstaje w wyniku ruchu cząstki, która zaburza następną sąsiadującą z nią cząstkę.
Przemieszczenie cząstki statycznej z jej równowagi do ruchu powoduje ruch fali. Obserwuje się, że fala przemieszcza się przez ośrodek, gdzie zauważa się grzbiet przemieszczający się od cząstki do cząstki.
Po grzbiecie naturalnie następuje koryto, a cykl trwa. Zaobserwowany wyraźny wzór fali nazywa się falą sinusoidalną.
Fala sinusoidalna powinna utrzymywać się do momentu wprowadzenia do ośrodka kolejnej fali o innej częstotliwości. Takie ruchy fal z jednego miejsca do drugiego, przenoszące energię nazywamy falą wędrującą.
Fala biegnąca powstaje, gdy nie jest ograniczona do określonej przestrzeni. W związku z tym powstaje fala biegnąca, która będzie się poruszać przez bardzo krótki czas.
Biorąc przykład z fal oceanicznych, fala zaczyna się przesuwać dalej, napotykając inną falę w przeciwnym kierunku. Obie łączą się i podróżują w innym kierunku, który ponownie napotyka kolejna fala w przeciwnym kierunku.
Zrozumiałe jest, że rzeczywisty wygląd fali wędrującej jest trudny do zbadania, ponieważ cząstki poruszają się w kierunku, któremu podlegają.
Główne różnice między falami stacjonarnymi a falami biegnącymi
- ten główna różnica między falami stacjonarnymi a falami podróżnymi Oznacza to, że stacjonarne nie przenoszą żadnej energii, podczas gdy fale podróżne przenoszą energię z jednego miejsca do drugiego.
- Fale stacjonarne oscylują z różną amplitudą, podczas gdy fale biegnące oscylują z tą samą amplitudą.
- Różnica faz między dwiema cząstkami fali stacjonarnej ma wartość od 0 do pi, podczas gdy w przypadku fal biegnących jest to wartość od 0 do 2pi.
- Profil falowy fal stacjonarnych składa się z pętli, podczas gdy profil falowy fal biegnących składa się z grzbietów i dolin.
- Fala stacjonarna może być utworzona z określoną długością fali i częstotliwością, podczas gdy fale biegnące mogą być uformowane z dowolną częstotliwością i długością fali.
Wniosek
Fale są badane w celu wykorzystania zjawiska w różnych typach fal występujących w świecie fizycznym. Fale są wszędzie. Fale są codziennie spotykane przez ludzi. Czy to mikrofale, fale wodne, fale radiowe czy fale świetlne. Wszystko działa na prostej teorii falowej. Zjawisko falopodobne daje dokładne wyobrażenie o tym, jak energia przemieszcza się przez ośrodek.
W tym momencie należy zrozumieć, że fala przenosi energię, a nie substancję. Żarówka przenosi energię świetlną, aby miejsce było jasne. Nie przenosi żadnych innych substancji. Badanie różnicy między artykułami papierniczymi a falą wędrującą daje początek wielu nieznanym zjawiskom, które wciąż istnieją w życiu codziennym.
- https://yakari.polytechnique.fr/Django-pub/documents/matteo2004rp-1pp.pdf
- https://arxiv.org/pdf/0901.1026
- https://arxiv.org/pdf/patt-sol/9701007
