18. Волновые процессы. Волновое уравнение. Характеристики волнового процесса.
ВОЛНОВЫЕ ПРОЦЕССЫ.
Колебания,возбужденные в какой-либо точке(твёрдой,жидкой или газообразной), распространяются в ней с конечной скоростью, зависящей от св-в среды.
Процесс распространения заключается в передачи энергии от одной точки пространства(среды) к другой.
Среда рассм. – сплошная, т.е. непрерывно распределенная в пространстве и обладающая упругими св-вами.
Процесс распространения колебаний в сплошной среде, периодический во времени и пространстве, называется волновыми процессами.
При распространении волны частицы среды не движутся вместе с волной, а колеблются около своих положений равновесия.
Основное СВОЙСТВО всех волн: перенос энергии без переноса вещества.
ВОЛНОВОЕ УР-Е.
Волновое уравнение – это дифференциальное ур-е в частных производных.
Чтобы установить вид волнового ур-я, сопоставим вторые частные производные по координатам времени от функции, описывающей плоскую волну.
Продифференцировав эту ф-ю дважды по каждой из переменных,получим
Сопоставим производную по координате с производной по времени
Заменим и получим
ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОЛНОВОГО ПРОЦЕССА.
Типы волн: -волны на поверхности жидкости
-упругие волны
-электромагнитные волны
Упругие волны – механические возмущения, распространяющиеся в упругой среде.
Упругие волны бывают продольные и поперечные.
В продольных волнах частицы среды колеблются в направлении распространения волны, в поперечных – в плоскостях, перпендикулярных направлению распространения волны.
Продольные волны могут возбуждаться в средах, в которых возникают упругие силы при деформации сжатия и растяжения, т.е. в твёрдых, жидких и газообразных телах.
Поперечные волны могут возбуждаться в среде, в которой возникают упругие силы при деформации сдвига, т.е. в твёрдых телах.
В жидкостях и газах возникают только продольные волны.
В твёрдых телах – как продольные, так и поперечные.
