บทเรียนฟิสิกส์ "การแพร่กระจายของการสั่นสะเทือนในตัวกลาง คลื่น"

การสั่นที่จุดใดๆ ในตัวกลาง (ของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ) จะแพร่กระจายในนั้นด้วยความเร็วที่จำกัด ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของตัวกลางที่ส่งผ่านจากจุดหนึ่งของตัวกลางไปยังอีกจุดหนึ่ง ยิ่งอนุภาคของตัวกลางอยู่ห่างจากแหล่งกำเนิดของการสั่นมากเท่าใด อนุภาคของตัวกลางก็จะเริ่มสั่นในภายหลัง กล่าวอีกนัยหนึ่งอนุภาคที่กักขังจะล้าหลังในระยะอนุภาคที่กักขังพวกมัน

เมื่อศึกษาการแพร่กระจายของการแกว่งจะไม่พิจารณาโครงสร้างที่ไม่ต่อเนื่อง (โมเลกุล) ของตัวกลาง สื่อถือว่าต่อเนื่อง กล่าวคือ กระจายอย่างต่อเนื่องในอวกาศและมีคุณสมบัติยืดหยุ่น

ดังนั้น, ตัวสั่นที่วางอยู่ในตัวกลางที่ยืดหยุ่นได้นั้นเป็นต้นเหตุของการสั่นสะเทือนที่แพร่กระจายจากตัวกลางนั้นไปในทุกทิศทาง กระบวนการขยายพันธุ์ของการแกว่งในตัวกลางเรียกว่า คลื่น.

เมื่อคลื่นแพร่กระจาย อนุภาคของตัวกลางจะไม่เคลื่อนที่ไปพร้อมกับคลื่น แต่จะแกว่งไปมารอบๆ ตำแหน่งสมดุล เมื่อรวมกับคลื่นแล้ว เฉพาะสถานะของการเคลื่อนที่แบบสั่นและพลังงานเท่านั้นที่จะถูกถ่ายโอนจากอนุภาคหนึ่งไปยังอีกอนุภาคหนึ่ง ดังนั้น คุณสมบัติพื้นฐานของคลื่นทั้งหมด,โดยไม่คำนึงถึงธรรมชาติของพวกเขา,คือ การถ่ายเทพลังงานโดยไม่มีการถ่ายเทสสาร

คลื่นเกิดขึ้น ตามขวาง (การสั่นสะเทือนเกิดขึ้นในระนาบตั้งฉากกับทิศทางของการขยายพันธุ์) และ ตามยาว (ความเข้มข้นและการเกิดหายากของอนุภาคของตัวกลางเกิดขึ้นในทิศทางของการขยายพันธุ์).

โดยที่ υ คือความเร็ว การแพร่กระจายคลื่น, คือคาบ ν คือความถี่ จากที่นี่ สามารถหาความเร็วของการแพร่กระจายคลื่นได้จากสูตร:

. (5.1.2)

ตำแหน่งของจุดสั่นในระยะเดียวกันเรียกว่า พื้นผิวคลื่น. พื้นผิวคลื่นสามารถลากผ่านจุดใดก็ได้ในอวกาศที่กระบวนการของคลื่นปกคลุม กล่าวคือ มีพื้นผิวคลื่นจำนวนอนันต์ พื้นผิวคลื่นยังคงนิ่ง (ผ่านตำแหน่งสมดุลของอนุภาคที่สั่นในเฟสเดียวกัน) มีเวฟฟรอนต์เพียงอันเดียวและเคลื่อนที่ตลอดเวลา

พื้นผิวคลื่นสามารถมีรูปร่างใดก็ได้ ในกรณีที่ง่ายที่สุด พื้นผิวคลื่นมีรูปแบบ เครื่องบินหรือ ทรงกลมตามลำดับคลื่นเรียกว่า แบน หรือ ทรงกลม . ในคลื่นระนาบ พื้นผิวของคลื่นเป็นระบบของระนาบที่ขนานกัน ในคลื่นทรงกลม พวกมันเป็นระบบทรงกลมที่มีศูนย์กลาง

การสั่นของกลไกที่แพร่กระจายในตัวกลางยืดหยุ่น (ของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ) เรียกว่ากลไกหรือยางยืด คลื่น.

กระบวนการขยายพันธุ์ของการแกว่งในตัวกลางที่ต่อเนื่องเรียกว่า กระบวนการของคลื่น หรือ คลื่น อนุภาคของตัวกลางที่คลื่นแพร่กระจายไม่เกี่ยวข้องกับคลื่นในการเคลื่อนที่เชิงการแปล พวกมันแกว่งไปมารอบตำแหน่งสมดุลเท่านั้น เมื่อรวมกับคลื่นแล้ว เฉพาะสถานะของการเคลื่อนที่แบบออสซิลเลเตอร์และพลังงานของคลื่นเท่านั้นที่ถ่ายโอนจากอนุภาคไปยังอนุภาคของตัวกลาง ดังนั้น คุณสมบัติหลักของคลื่นทั้งหมดโดยไม่คำนึงถึงธรรมชาติคือการถ่ายเทพลังงานโดยไม่มีการถ่ายโอนสสาร.

ขึ้นอยู่กับทิศทางของการแกว่งของอนุภาคด้วยความเคารพ

ไปในทิศทางที่คลื่นแพร่กระจาย มือโปร-

หุบเขาและ ตามขวางคลื่น

คลื่นยืดหยุ่นเรียกว่า ตามยาวหากการสั่นของอนุภาคของตัวกลางเกิดขึ้นในทิศทางของการแพร่กระจายคลื่น คลื่นตามยาวสัมพันธ์กับความเค้นแรงดึงเชิงปริมาตร - การอัดตัวกลาง จึงสามารถแพร่ขยายได้ทั้งในของแข็งและ

ในของเหลวและตัวกลางที่เป็นก๊าซ

xการเปลี่ยนรูปของแรงเฉือน เท่านั้น ตัวแข็ง.

λ ในรูป 6.1.1 นำเสนอความสามัคคี

การพึ่งพาการเคลื่อนที่ของอนุภาคทั้งหมดของตัวกลางในระยะทางไปยังแหล่งกำเนิดของการสั่นใน ช่วงเวลานี้เวลา. ระยะห่างระหว่างอนุภาคที่ใกล้ที่สุดที่สั่นในเฟสเดียวกันเรียกว่า ความยาวคลื่น.ความยาวคลื่นยังเท่ากับระยะทางที่เฟสหนึ่งของการแกว่งไปมาในช่วงเวลาของการแกว่ง

ไม่เพียงแต่อนุภาคที่อยู่ตามออสซิลเลตแกน 0 เท่านั้น Xแต่เป็นชุดของอนุภาคที่ล้อมรอบอยู่ในปริมาตรหนึ่ง ตำแหน่งเรขาคณิตของจุดที่ผันผวนมาถึงชั่วขณะ t, ถูกเรียก หน้าคลื่น. หน้าคลื่นเป็นพื้นผิวที่แยกส่วนของอวกาศที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการคลื่นอยู่แล้วออกจากพื้นที่ที่การแกว่งตัวยังไม่เกิดขึ้น ตำแหน่งของจุดสั่นในระยะเดียวกันเรียกว่า พื้นผิวคลื่น. พื้นผิวคลื่นสามารถลากผ่านจุดใดก็ได้ในช่องว่างที่กระบวนการคลื่นปกคลุม พื้นผิวคลื่นสามารถมีรูปร่างใดก็ได้ ในกรณีที่ง่ายที่สุด พวกมันจะมีรูปร่างเป็นระนาบหรือทรงกลม ดังนั้นคลื่นในกรณีเหล่านี้จึงเรียกว่าแบนหรือทรงกลม ในคลื่นระนาบ พื้นผิวของคลื่นคือชุดของระนาบที่ขนานกัน และในคลื่นทรงกลม พวกมันคือชุดของทรงกลมที่มีศูนย์กลางศูนย์กลาง

สมการคลื่นระนาบ

สมการคลื่นระนาบคือนิพจน์ที่ให้การกระจัดของอนุภาคสั่นตามฟังก์ชันของพิกัด x, y, zและเวลา t

=(x,y,z,t). (6.2.1)

ฟังก์ชันนี้จะต้องเป็นระยะตามเวลา t, ตลอดจนเกี่ยวกับพิกัด x, y, z. ช่วงเวลาตามกาลเวลาสืบเนื่องมาจากการกระจัด อธิบายการสั่นของอนุภาคที่มีพิกัด x, y, zและคาบในพิกัดตามความจริงที่ว่าจุดที่เว้นระยะห่างจากกันในระยะทางเท่ากับความยาวคลื่นสั่นในลักษณะเดียวกัน

สมมุติว่าการแกว่งนั้นเป็นฮาร์โมนิกในธรรมชาติ และแกน 0 Xตรงกับทิศทางการแพร่กระจายของคลื่น จากนั้นพื้นผิวคลื่นจะตั้งฉากกับแกน 0 Xและตั้งแต่ทุกอย่าง

จุดของผิวคลื่นสั่นในลักษณะเดียวกัน การกระจัด จะขึ้นอยู่กับพิกัดเท่านั้น Xและเวลา t

ให้เราหาประเภทของการสั่นของจุดในระนาบที่สอดคล้องกับค่าใดค่าหนึ่ง X. เพื่อที่จะไปจากเครื่องบิน X= 0 ถึงระนาบ X, คลื่นต้องการเวลา τ = x/อ. ดังนั้นการสั่นของอนุภาคที่อยู่ในระนาบ X, จะล้าหลังในเวลาโดย τ การสั่นของอนุภาคในระนาบ X= 0 และอธิบายด้วยสมการ

(x;t)=อา cosω( t− τ)+ϕ = อา cos ω t x . (6.2.4)
υ

ที่ไหน แต่คือแอมพลิจูดของคลื่น ϕ 0 - เฟสเริ่มต้นของคลื่น (กำหนดโดยการเลือกจุดอ้างอิง Xและ t).

ให้เราแก้ไขค่าของเฟส ω( txυ) +ϕ 0 = const

นิพจน์นี้กำหนดความสัมพันธ์ระหว่างเวลา tและสถานที่นั้น Xซึ่งเฟสมีค่าคงที่ เมื่อแยกความแตกต่างของนิพจน์นี้ เราจะได้

ให้เราให้สมการของคลื่นระนาบสมมาตรเทียบกับ

อย่างมีประสิทธิภาพ Xและ tดู. การทำเช่นนี้เราขอแนะนำค่า k= 2 λ π ซึ่งเรียกว่า

etsya หมายเลขคลื่นซึ่งสามารถแสดงเป็น

เราคิดว่าแอมพลิจูดการสั่นไม่ได้ขึ้นอยู่กับ X. สำหรับคลื่นระนาบ จะสังเกตได้เมื่อพลังงานคลื่นไม่ถูกดูดซับโดยตัวกลาง เมื่อแพร่กระจายในตัวกลางที่ดูดซับพลังงาน ความเข้มของคลื่นจะค่อยๆ ลดลงตามระยะห่างจากแหล่งกำเนิดของการแกว่ง กล่าวคือ สังเกตการลดทอนของคลื่น ในตัวกลางที่เป็นเนื้อเดียวกัน การทำให้หมาด ๆ ดังกล่าวเกิดขึ้นแบบทวีคูณ

กฎ อา = อา 0 อี −β x. จากนั้นสมการคลื่นระนาบของตัวกลางดูดซับจะมีรูปแบบ

ที่ไหน r r คือเวกเตอร์รัศมี จุดคลื่น k = kร- คลื่นเวกเตอร์; r คือเวกเตอร์หน่วยของเส้นตั้งฉากกับผิวคลื่น

คลื่นเวกเตอร์เป็นเวกเตอร์เท่ากับค่าสัมบูรณ์ของเวฟนัมเบอร์ kและมีทิศทางของเส้นตั้งฉากกับผิวคลื่นบน-

เรียกว่า.
ลองย้ายจากเวกเตอร์รัศมีของจุดหนึ่งไปยังพิกัดของมัน x, y, z
r r (6.3.2)
k r=k x x+ค วาย+k z z.
จากนั้นสมการ (6.3.1) จะใช้รูปแบบ
(x,y,z;t)=อาคอส(ω tk x xค วายk z z+ϕ 0). (6.3.3)

ให้เราสร้างรูปแบบของสมการคลื่น ในการทำเช่นนี้ เราพบอนุพันธ์ย่อยบางส่วนที่เกี่ยวกับพิกัดและเวลา นิพจน์ (6.3.3)

∂ 2 r r
t = −ω อา cos tkr +ϕ 0) = −ω ;
∂ 2 r r
x = − k x อาคอส(ω tk r +ϕ 0) = − k x ส
. (6.3.4)
∂ 2 r r
y = − ค วาย อา cos tkr +ϕ 0) = − ค วาย ส;
∂ 2 r r
z = − k z Aคอส(ω tk r +ϕ 0) = − k z S
การบวกอนุพันธ์ด้วยพิกัดและคำนึงถึงอนุพันธ์
ในเวลาที่เราได้รับ
2 2 2 2
2 + 2 + 2 = − (kx 2 + k y 2 + kz 2) = − k 2 = k 2 . (6.3.5)
t
x y z ω
2
เราจะทำการเปลี่ยน k = ω 2 = และรับสมการคลื่น
ω υ ω υ
∂ 2 + ∂ 2 + ∂ 2 = 1 ∂ 2 หรือ = 1 ∂ 2 , (6.3.6)
x 2 y 2 z 2 υ 2 t 2 υ 2 t 2
ที่ไหน = ∂ 2 + ∂ 2 + ∂ 2 คือตัวดำเนินการ Laplace
x 2 y 2 z 2

วัตถุประสงค์ของบทเรียน:

เกี่ยวกับการศึกษา:

  • การก่อตัวของแนวคิด คลื่นกล»;
  • การพิจารณาเงื่อนไขการเกิดคลื่นสองประเภท
  • ลักษณะคลื่น

กำลังพัฒนา:

  • การพัฒนาความสามารถในการใช้ความรู้ในสถานการณ์เฉพาะ

เกี่ยวกับการศึกษา:

  • การเลี้ยงดู ความสนใจทางปัญญา;
  • แรงจูงใจเชิงบวกในการเรียนรู้
  • ความแม่นยำในการทำงานให้เสร็จ

ประเภทของบทเรียน : บทเรียนในการสร้างองค์ความรู้ใหม่

อุปกรณ์:

สำหรับการสาธิต:สายยาง แก้วน้ำ ปิเปต เลย์เอาต์ Wave Machine คอมพิวเตอร์ โปรเจ็กเตอร์มัลติมีเดีย การนำเสนอ Waves

ระหว่างเรียน

1. ช่วงเวลาขององค์กร

ประกาศหัวข้อและวัตถุประสงค์ของบทเรียน

2. การทำให้เป็นจริงของความรู้พื้นฐาน

ทดสอบ

ตัวเลือกหมายเลข 1

. การเคลื่อนไหวของสวิง

ข. การเคลื่อนที่ของลูกบอลตกลงสู่พื้นโลก

2. ข้อใดต่อไปนี้ไม่มีการสั่นสะเทือน

B. การสั่นสะเทือนของกรวยลำโพงระหว่างการทำงานของลำโพง

3. ความถี่การสั่นของร่างกายคือ 2000 Hz ระยะเวลาของการแกว่งคืออะไร?

4. ให้สมการ x=0.4 cos 5nt กำหนดแอมพลิจูด คาบการสั่น

5. โหลดที่แขวนอยู่บนเกลียวทำให้เกิดการแกว่งเล็กน้อย เมื่อพิจารณาถึงการสั่นที่จะไม่ลดทอน ให้ระบุคำตอบที่ถูกต้อง

. ยิ่งเกลียวยาว ความถี่การแกว่งก็จะยิ่งมากขึ้น

B. เมื่อโหลดผ่านตำแหน่งสมดุล ความเร็วของโหลดจะสูงสุด

B. โหลดมีการเคลื่อนไหวเป็นระยะ

ตัวเลือกหมายเลข 2

1. การเคลื่อนไหวใดต่อไปนี้เป็นการสั่นสะเทือนทางกล

. การเคลื่อนตัวของกิ่งไม้.

ข. การเคลื่อนตัวของเม็ดฝนบนพื้นดิน

ข. การเคลื่อนตัวของสายกีตาร์ที่มีเสียง

2. การสั่นสะเทือนใดต่อไปนี้ถูกบังคับ?

. การสั่นของโหลดบนสปริงหลังจากการเบี่ยงเบนเพียงครั้งเดียวจากตำแหน่งสมดุล

ข. การเคลื่อนที่ของลูกสูบในกระบอกสูบของเครื่องยนต์สันดาปภายใน

B. ความผันผวนของน้ำหนักบนเกลียว เมื่อดึงออกจากตำแหน่งสมดุลแล้วคลายออก

3. ระยะเวลาการสั่นของร่างกาย 0.01 วิ ความถี่การสั่นคืออะไร?

4. ร่างกายไม่ การสั่นของฮาร์มอนิกตามกฎหมาย \u003d 20 บาป nt กำหนดแอมพลิจูด คาบการสั่น

5. น้ำหนักที่แขวนอยู่บนสปริงทำให้เกิดการแกว่งเล็กน้อยในแนวตั้ง เมื่อพิจารณาถึงการสั่นที่จะไม่ลดทอน ให้ระบุคำตอบที่ถูกต้อง

. ยิ่งสปริงมีความแข็งมากเท่าใด ระยะเวลาของการแกว่งก็จะยิ่งนานขึ้น

B. ระยะเวลาของการแกว่งขึ้นอยู่กับแอมพลิจูด

B. ความเร็วของโหลดจะเปลี่ยนแปลงเป็นระยะๆ เมื่อเวลาผ่านไป

3. การก่อตัวของความรู้ใหม่

แบบจำลองทางกายภาพพื้นฐานของสสารคือชุดของอะตอมและโมเลกุลที่เคลื่อนที่และมีปฏิสัมพันธ์ การใช้แบบจำลองนี้ทำให้สามารถอธิบายได้โดยใช้ทฤษฎีโมเลกุล-จลนศาสตร์ คุณสมบัติของสถานะต่างๆ ของสสาร และกลไกทางกายภาพของพลังงานและการถ่ายโอนโมเมนตัมในสื่อเหล่านี้ ในกรณีนี้ภายใต้สื่อเราสามารถเข้าใจก๊าซของเหลวและของแข็งได้

ให้เราพิจารณาวิธีการถ่ายโอนพลังงานโดยไม่ถ่ายโอนสสารอันเป็นผลมาจากการถ่ายโอนพลังงานและโมเมนตัมอย่างต่อเนื่องตามสายโซ่ระหว่างอนุภาคที่อยู่ติดกันของตัวกลางซึ่งมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน

กระบวนการของคลื่น เป็นกระบวนการถ่ายเทพลังงานโดยไม่มีการถ่ายเทสสาร

การสาธิตประสบการณ์:

เราติดสายยางเข้ากับเพดานและด้วยการเคลื่อนไหวที่แหลมของมือทำให้ปลายของมันสั่น อันเป็นผลมาจากการกระทำภายนอกของสื่อทำให้เกิดการรบกวน - การเบี่ยงเบนของอนุภาคของตัวกลางจากตำแหน่งสมดุล

ติดตามการแพร่กระจายของคลื่นบนผิวน้ำในแก้ว ทำให้เกิดหยดน้ำที่ตกลงมาจากปิเปต

คลื่นกลเป็นการรบกวนที่แพร่กระจายในตัวกลางยืดหยุ่นจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง (ก๊าซ ของเหลว ของแข็ง)

ทำความคุ้นเคยกับกลไกการเกิดคลื่นในรูปแบบ "Wave Machine" ในขณะเดียวกันก็คำนึงถึง การเคลื่อนที่แบบสั่นอนุภาคและการแพร่กระจายของการเคลื่อนที่แบบสั่น

มีคลื่นตามยาวและตามขวาง

ตามยาว - คลื่นที่อนุภาคของตัวกลางสั่นไปตามทิศทางการแพร่กระจายของคลื่น (ก๊าซ ของเหลว ของแข็ง). สังเกตได้เมื่อตอกตะปู แรงกระตุ้นตามแนวยาวจะกวาดไปตามตะปู ขับให้ลึกกว่านั้น

ตามขวาง - คลื่นที่อนุภาคสั่นในแนวตั้งฉากกับทิศทางของการแพร่กระจายคลื่น (วัตถุแข็ง) สังเกตได้จากเชือกซึ่งปลายด้านหนึ่งเคลื่อนที่แบบแกว่ง

คลื่นเดินทางซึ่งเป็นคุณสมบัติหลักคือการถ่ายโอนพลังงานโดยไม่มีการถ่ายโอนสสาร: รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าพระอาทิตย์ทำให้โลกอบอุ่น คลื่นทะเลพัดล้างชายฝั่ง

ลักษณะคลื่น

ความยาวคลื่น - ระยะทางที่คลื่นเคลื่อนที่ในช่วงหนึ่งของการสั่นของอนุภาค ที่ระยะห่างของความยาวคลื่น ยอดหรือร่องที่อยู่ติดกันจะอยู่ในคลื่นตามขวางหรือทำให้หนาขึ้นหรือเกิดการแยกตัวในคลื่นตามยาว

λ คือความยาวคลื่น

ความเร็วคลื่น - ความเร็วของการเคลื่อนที่ของยอดและร่องในคลื่นตามขวางและความหนาและการหายากในคลื่นตามยาว

วี – ความเร็วคลื่น

ความคุ้นเคยกับสูตรการกำหนดความยาวคลื่น:

λ = วี / วี

วี- ความถี่

ที- ระยะเวลา

การก่อตัวของทักษะและความสามารถ

การแก้ปัญหา.

1. เด็กชายถือถังน้ำไว้บนแอกซึ่งมีระยะเวลาการแกว่งอิสระ 1.6 วินาที ที่ความเร็วของการเคลื่อนไหวของเด็กชายที่น้ำจะเริ่มกระเด็นโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าความยาวของก้าวคือ 65 ซม.?

2. คลื่นแพร่กระจายเหนือผิวน้ำในทะเลสาบด้วยความเร็ว 8 เมตร/วินาที คาบและความถี่ของการแกว่งของทุ่นถ้าความยาวคลื่นเท่ากับ 3 เมตร เป็นเท่าใด

3. ความยาวคลื่นในมหาสมุทรสามารถเข้าถึง 400 ม. และระยะเวลา 14.5 วินาที กำหนดความเร็วการแพร่กระจายของคลื่นดังกล่าว

ผลการเรียน.

1. คลื่นคืออะไร?

2. กระบวนการสร้างคลื่นเป็นอย่างไร?

3. คลื่นใดที่เรารับรู้ขณะอยู่ในห้องเรียน

4. เรื่องของตัวกลางจะเคลื่อนตัวระหว่างการเกิดคลื่นหรือไม่?

5. ระบุลักษณะของคลื่น

6. ความเร็ว ความยาวคลื่น และความถี่สัมพันธ์กันอย่างไร?

การบ้าน:

หน้า 31-33 (ตำราฟิสิกส์-9)

หมายเลข 439,438 (Rymkevich A.P. )

สื่อเรียกว่ายืดหยุ่นหากมีแรงปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคที่ป้องกันการเสียรูปของตัวกลางนี้ เมื่อร่างกายสั่นในตัวกลางที่ยืดหยุ่นได้ มันจะทำหน้าที่กับอนุภาคของตัวกลางที่อยู่ติดกับร่างกายและทำให้พวกมันทำการสั่นแบบบังคับ ตัวกลางที่อยู่ใกล้ตัวที่สั่นจะเสียรูปและเกิดแรงยืดหยุ่นในตัวมัน แรงเหล่านี้กระทำต่ออนุภาคของตัวกลางที่อยู่ห่างจากร่างกายมากขึ้นเรื่อยๆ ทำให้ออกจากตำแหน่งสมดุล อนุภาคทั้งหมดของตัวกลางจะค่อยๆ เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่แบบสั่น

วัตถุที่ทำให้คลื่นยืดหยุ่นแพร่กระจายในตัวกลางคือ แหล่งคลื่น(ส้อมเสียงสั่น, เครื่องสายเครื่องดนตรี).

คลื่นยืดหยุ่นเรียกว่าการรบกวนทางกล (การเสียรูป) ที่เกิดจากแหล่งที่แพร่กระจายในตัวกลางแบบยืดหยุ่น คลื่นยืดหยุ่นไม่สามารถแพร่กระจายในสุญญากาศได้

เมื่ออธิบาย กระบวนการของคลื่นตัวกลางถือว่ามีความต่อเนื่องและต่อเนื่อง และอนุภาคของมันเป็นองค์ประกอบปริมาตรที่น้อยมาก (มีขนาดเล็กพอสมควรเมื่อเทียบกับความยาวคลื่น) ซึ่ง จำนวนมากของโมเลกุล เมื่อคลื่นแพร่กระจายในตัวกลางที่ต่อเนื่องกัน อนุภาคของตัวกลางที่มีส่วนร่วมในการแกว่งจะมีเฟสการแกว่งที่แน่นอนในแต่ละช่วงเวลา

ตําแหน่งของจุดของตัวกลาง, สั่นในระยะเดียวกัน, รูปแบบ พื้นผิวคลื่น

พื้นผิวคลื่นที่แยกอนุภาคที่สั่นของตัวกลางออกจากอนุภาคที่ยังไม่เริ่มแกว่ง เรียกว่า หน้าคลื่น คลื่นจะเป็นระนาบ ทรงกลม เป็นต้น ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับรูปร่างของหน้าคลื่น

เส้นที่ตั้งฉากกับหน้าคลื่นในทิศทางของการแพร่กระจายคลื่นเรียกว่าลำแสง ลำแสงระบุทิศทางการแพร่กระจายของคลื่น;;

ที่ คลื่นเครื่องบินพื้นผิวคลื่นเป็นระนาบตั้งฉากกับทิศทางการแพร่กระจายคลื่น (รูปที่ 15.1) คลื่นระนาบสามารถรับได้บนผิวน้ำในอ่างแบบเรียบโดยใช้การสั่นของแท่งแบน

ในคลื่นทรงกลม พื้นผิวของคลื่นเป็นทรงกลมที่มีจุดศูนย์กลาง คลื่นทรงกลมสามารถสร้างขึ้นได้โดยลูกบอลที่เต้นเป็นจังหวะในตัวกลางยืดหยุ่นที่เป็นเนื้อเดียวกัน คลื่นดังกล่าวแพร่กระจายด้วยความเร็วเท่ากันในทุกทิศทาง รังสีคือรัศมีของทรงกลม (รูปที่ 15.2)

กำลังโหลด...กำลังโหลด...