Print this chapterPrint this chapter

ФІЗИКА. Вчимося розв'язувати задачі. "КОЛИВАННЯ ТА ХВИЛІ". Компенсаційний курс

Розділ 15. Хвилі

Теоретичні відомості. Типи хвиль

Хвилі класифікують за різними ознаками. Зокрема, за напрямком коливань усі хвилі поділяють на поперечні і повздовжні.

Іншою визначальною ознакою є закон, за яким відбуваються коливання у хвилі. За цією ознакою найпростішим і найважливішим типом хвиль є монохроматичні хвилі.

 

Поперечною називається хвиля, у якій коливання відбуваються в напрямках, перпендикулярних до напрямку поширення хвилі. Наочним прикладом поперечних хвиль є хвилі на поверхні води.

 

Повздовжньою називається така хвиля, в якій коливання відбуваються уздовж напрямку поширення хвилі. Прикладом повздовжніх хвиль є звукові хвилі у газах.

Поперечні хвилі можуть існувати тільки в середовищах, здатних зберігати форму (яким властива «пружність форми»). Таку здатність мають тверді тіла і вільна поверхня рідин. Тому у твердому тілі можливі як повздовжні, так і поперечні хвилі. Хвилі в об'ємі рідини є повздовжніми, а на поверхні – поперечними. У газах можливі тільки повздовжні хвилі.

 

Монохроматичною  хвилею називається поширення гармонічних коливань (походження терміну "монохроматична" наводиться далі в р. 5. Оптика).

Відповідно до критерію гармонічних коливань (див. розділ 13 , формулу (13.10)), механічні монохроматичні хвилі можливі тільки в пружних середовищах, в яких енергія механічних коливань не перетворюється в інші форми.

Аналогічно монохроматичні електромагнітні хвилі можливі тільки в діелектриках – середовищах, в яких енергія електромагнітних коливань не перетворюється у внутрішню (теплову) енергію.