вълнови процеси
Глава 19. Еластични вълни
На колебанията възбудени във всяка точка на средата (твърдо, течно или газообразно състояние) са разпределени в него в краен скорост, която зависи от свойствата на средата, средата се прехвърля от една точка до друга. Колкото по-далече частицата е средата от източника на вибрации, по-късно той ще започне да се люлее. С други думи, фазата на колебанието частици среда източник и по-различни един от друг, по-голям това разстояние. При изследване на разпространението на вибрациите не се счита дискретни (молекулно) структура на средата и средата се разглежда като твърдо вещество. т. е. постоянно разпределени в пространството и като еластични свойства.
Процесът на разпространение на вибрации в среда непрекъснат процес се нарича вълната (или вълна). Когато вълната среда на частицата не се движи заедно с вълната и се колебаят около своите равновесни положения. Заедно с вълна от една частица върху друг носител само предава състояние вибрационно движение и неговата енергия. Ето защо, основната собственост на всички вълни, независимо от техния характер, без прехвърляне на енергия е агент на прехвърляне.
Сред различните вълни, срещащи се в природата и технологии, вида им са следните: вълна на повърхността на течността, еластична и електромагнитните вълни. Еластични (или механични) вълни се наричат механични смущения посадъчен в еластична среда. Еластични вълни са надлъжни и напречни. Надлъжните вълните на средни частици осцилира в посоката на разпространение на вълната в напречна - в равнини, перпендикулярни на посоката на разпространение на вълната.
Надлъжни вълни могат да се разпространяват в среда, в която има еластична сила на натиск и опън деформация т. Е. твърди, течни и газообразни тела. Напречни вълни могат да се разпространяват в среда, в която има еластична деформация на сила на срязване, т.е., в действителност, само в твърди вещества ..; в течности и газове се срещат само надлъжни вълни, както и в твърди вещества - надлъжно и напречно.
Еластичната вълна се нарича хармонична. ако неговите съответните средни частици са хармонични трептения. Фиг. 220 показва напречен хармонична вълна размножителен при скорост V по оста х. т. е. на зависимостта между преместването на средни частици, включени в процеса на вълната и на разстояние X от частиците (например, частици В) от източника на трептения ON за някои фиксирани точки във времето т. Въпреки, че графиката на намалена (х. Т), подобно на графиката на хармонични трептения, но те се различават значително. Дължина на вълната зависимост графика дава обем на всички частици на средата на разстоянието от източника на вибрации в даден момент, и графиката на трептене - зависимостта на изместване на частиците с времето.
Разстоянието между съседни частици, колебания във фаза, наречена дължината на вълната. (Ris.220). Дължината на вълната, равна на разстоянието, което се простира на определена фаза на трептенията период Т. E.
или, тъй като Т = 1 /. където - честотата на трептене,
Ако разгледаме процеса на вълната по-подробно, ясно е, че не само частиците трептят по оста х. и диапазони, определени на частици, разположени в определен обем, т.е.. д. вълната посадъчен от източника на вибрации, тя обхваща по--място. Мястото на точки, които се простират на вибрации по време на т време. Той призова чело на вълната. Локус вибрира в една и съща фаза, наречена повърхността на вълната. Surface вълна може да се извърши безброй, а фронтът на вълната във всяка точка във времето - един. Фронтът на вълната е и повърхността на вълната. По принцип, повърхностите на вълната може да бъде всякаква форма и в най-простия случай, те представляват набор от равнини, успоредни една на друга, или множество концентрични сфери. Съответно, вълна се нарича ploskoy или сферична.