Τι είναι ένα στάσιμο κύμα
Τι είναι ένα στάσιμο κύμα
Ένα μόνιμο κύμα είναι ένα φαινόμενο παρεμβολής στοαποτέλεσμα της επαλληλίας των δύο απέναντι, παράλληλα μεταξύ τους πηγαίνει σήματα. Εμφανίζεται όταν το σήμα αντανακλάται από ένα φράγμα. Παραδείγματα στάσιμα κύματα μπορεί να είναι δονήσεις των χορδών ή του αέρα σε μουσικά όργανα.
Εισαγωγή
Τα στάσιμα κύματα μπορούν να σχηματίσουν διαφορετικάσυνθήκες. Αυτό το φαινόμενο είναι πιο εύκολο να αποδειχθεί σε συνθήκες περιορισμένου χώρου. Αυτή η επίδραση μπορεί να επιτευχθεί συνδυάζοντας δύο ταλαντώσεις με το ίδιο μήκος κύματος, που διαδίδονται σε αντίθετες κατευθύνσεις. Η παρεμβολή των δύο σημάτων δίνει το προκύπτον κύμα, το οποίο, με την πρώτη ματιά, δεν κινείται (δηλαδή στέκεται). Μια σημαντική προϋπόθεση είναι ότι η ενέργεια πρέπει να εισέλθει στο σύστημα με ένα ορισμένο ρυθμό. Αυτό σημαίνει ότι η συχνότητα διέγερσης πρέπει να είναι περίπου ίση με τη φυσική συχνότητα των ταλαντώσεων. Αυτή η έννοια είναι επίσης γνωστή ως συντονισμός. Τα στάσιμα κύματα συνδέονται πάντοτε με τον συντονισμό. Η εμφάνιση ενός συντονισμού μπορεί να προσδιοριστεί από μια απότομη αύξηση του εύρους των ταλαντώσεων που προκύπτουν. Για να δημιουργηθούν στάσιμα κύματα, καταναλώνεται πολύ λιγότερη ενέργεια, σε σύγκριση με τα ταξινομημένα κύματα που έχουν τα ίδια πλάτη. Μην ξεχνάτε ότι σε οποιοδήποτε σύστημα όπου υπάρχουν στάσιμα κύματα, υπάρχουν πολλές φυσικές συχνότητες. Η ποικιλία όλων των πιθανών σταθερών κυμάτων είναι γνωστή ως οι αρμονικές του συστήματος. Η απλούστερη των αρμονικών ονομάζεται θεμελιώδης ή πρώτη. Τα επακόλουθα όρθια κύματα ονομάζονται το δεύτερο, το τρίτο, κλπ. Οι αρμονικές, οι οποίες διαφέρουν από τις θεμελιώδεις, μερικές φορές αποκαλούνται υποκείμενο. Τύποι σταθερών κυμάτων
Ανάλογα με τα φυσικά χαρακτηριστικάυπάρχουν διάφοροι τύποι σταθερών κυμάτων. Όλα αυτά μπορούν να χωριστούν υπό όρους σε τρεις μεγάλες ομάδες: μονοδιάστατες, δισδιάστατες και τρισδιάστατες. Τα μονοδιάστατα όρθια κύματα εμφανίζονται όταν υπάρχει ένας επίπεδος κλειστός χώρος. Σε αυτή την περίπτωση, το κύμα μπορεί να μεταδοθεί μόνο προς μία κατεύθυνση: από την πηγή έως το όριο του χώρου. Υπάρχουν τρεις υποομάδες μονοδιάστατων σταθερών κυμάτων: με δύο κόμβους στα άκρα, με έναν κόμβο στη μέση και με έναν κόμβο στο ένα άκρο του κύματος. Ένας κόμβος είναι ένα σημείο με το μικρότερο εύρος και ενέργεια του σήματος. Τα διδιάστατα όρθια κύματα προκύπτουν στην περίπτωση που οι ταλαντώσεις διαδίδονται σε δύο κατευθύνσεις από την πηγή. Μετά την αντανάκλαση από το φράγμα, δημιουργείται ένα μόνιμο κύμα. Τα τρισδιάστατα όρθια κύματα είναι σήματα που διαδίδονται στο διάστημα με πεπερασμένη ταχύτητα. Οι κόμβοι σε αυτή τη μορφή ταλάντωσης θα είναι δισδιάστατες επιφάνειες. Αυτό περιπλέκει πολύ την έρευνά τους. Ένα παράδειγμα τέτοιων κυμάτων είναι η τροχιά της κίνησης ενός ηλεκτρονίου σε ένα άτομο. Η πρακτική αξία των σταθερών κυμάτων
Τα στάσιμα κύματα έχουν μεγάλη σημασία στη μουσική,καθώς ο ήχος είναι ένας συνδυασμός αρκετών ταλαντώσεων. Ο σωστός υπολογισμός του μήκους και της ακαμψίας των χορδών επιτρέπει την επίτευξη της καλύτερης ανίχνευσης αυτού ή αυτού του οργάνου. Τα στάσιμα κύματα είναι επίσης πολύ σημαντικά στη φυσική. Στη μέθοδο της μελέτης σωματιδίων με τη βοήθεια φασματοσκοπίας ακτίνων Χ, η επεξεργασία του ανακλώμενου σήματος καθιστά δυνατό τον προσδιορισμό της κατά προσέγγιση ποσοτικής και ποιοτικής σύνθεσης του αντικειμένου.
