ні для ока, переміщуються в напрямку поширення хвилі. Це і відзначається спостерігачем як рух хвилі.
Під швидкістю хвилі розуміється швидкість, з якою в середовищі переміщуються однакові фази коливань частинок. Ця швидкість називається фазової швидкістю хвилі. Швидкість хвилі залежить від пружних властивостей (а також щільності) середовища.
Відстань між двома найближчими точками середовища, коливання яких відбуваються в однаковій фазі, називається довжиною хвилі l або відстань, на яку поширюються коливання в середовищі за час, що дорівнює одному періоду коливання. Вона чисельно дорівнює добутку швидкості V поширення хвилі на період Т або відношенню швидкості поширення хвилі до частоти n коливання:
l = VT = (14)
Оскільки швидкість поширення хвилі залежить від властивостей середовища, довжина хвилі при переході хвилі з одного середовища в іншу змінюється, хоча частота коливань залишається незмінною.
Крім l, А, або Т коливань хвиля характеризується формою коливання частинок у хвилі. Так само як і коливання, хвилі поділяються на прості (гармонійні) і складні .
Коливання, порушувані в одній точці, в однорідної ізотропному середовищі поширюються від неї рівномірно по всіх напрямках, така хвиля називається сферичною. Якщо джерело коливань має значну плоску поверхню, то хвиля від нього буде поширюватися спрямованим потоком перпендикулярно поверхні джерела; така хвиля називається плоскою .
Складемо рівняння плоскої гармонічної хвилі, що дозволяє визначити зміщення S точки Б середовища, що знаходиться на будь-якій відстані x від початкової точки А, в напрямку поширення хвилі в будь-який момент часу. Нехай для початкової точки А рівняння коливання: SA = A coswt. br/>
В В В В
x
В br/>
Точка Б здійснює коливання з запізненням по фазі на кут j0 = wt0, відповідний проміжку часу t, за який хвиля проходить відстань x між точками А і Б. Тоді для точки Б рівняння коливання буде:
Sб = A cos (wt - j0) = A cos (wt - w t0) = A cosw (t - t0)
Підставляючи значення t0 =, де V - швидкість поширення хвилі, отримаємо:
Sб = . (15)
Замінивши в рівнянні V = nl і w = 2 pn, тоді:
Sб =.
Таким чином, зсув S точок середовища в пружною хвилі є функцією двох змінних: часу t і відстані x точки від центру порушення коливань, тобто S = f1 (x, t).
Якщо вибрати певний момент часу (t1 = const), то рівняння дає залежність зсуву від відстані x: St = f2 (x ) , тобто величину зміщень точок середовища вздовж напрямку x в заданий момент часу t1. Графік цієї залежності (як би моментальний знімок хвилі) називають графіком хвилі . Для простої (гармонійної)...
