Волны в упругой среде

Если в каком-либо месте упругой среды возбудить колебания, то вследствие взаимодействия между частицами среды, оно будет распространяться от частицы к частице со скоростью u. Процесс распространения колебаний в упругой среде называется волной. Частицы среды, в которой распространяется волна, не переносятся волной, они колеблются около своих положений равновесия. Если частицы среды совершают колебания в направлении перпендикулярном направлению распространению волны, то это поперечные волны. В продольных волнах частицы среды колеблются вдоль направления распространения волны. Расстояние между ближайшими частицами, колеблющимися в одинаковой фазе, называются длиной волны l (рис. 1.1).

Рис. 1.1. y – смещение точек среды; х – направление распространения волны;

l – длина волны

Геометрическое место точек, до которых доходят колебания в упругой среде к моменту времени t, называется фронтом волны. Фронт волны отделяет часть пространства, вовлеченную в волновой процесс, от области, где колебания еще не возникли. Геометрическое место точек среды, колеблющихся в одинаковой фазе, называется волновой поверхностью. Волновую поверхность можно провести через любую точку пространства, в которой совершаются колебания. Волновые поверхности остаются неподвижными. Фронт волны перемещается. Если волновая поверхность имеет форму сферы, то волна называется сферической, если волновая поверхность есть плоскость, то волна соответственно плоская.