Tweedimensionale golf

In dit artikel wordt uitgelegd wat tweedimensionale golven in de natuurkunde zijn en wat hun kenmerken zijn. Op dezelfde manier wordt de vergelijking van een tweedimensionale golf getoond en ten slotte kun je zien wat de verschillende soorten golven zijn.

Wat is een tweedimensionale golf?

Een tweedimensionale golf , ook wel oppervlaktegolf genoemd, is een golf die zich in twee dimensies voortplant. Met andere woorden, tweedimensionale golven planten zich voort over een oppervlak.

De golf die wordt gegenereerd door een steen in een plas water te gooien, is bijvoorbeeld een tweedimensionale golf. De golf die zich voortplant op het wateroppervlak beweegt zich in twee dimensies voort, dus het is een tweedimensionale golf.

Kortom, tweedimensionale golven planten zich voort in een vlak en worden daarom ook wel vlakke golven genoemd.

Kenmerken van tweedimensionale golven

Tweedimensionale golven hebben de volgende kenmerken:

• Amplitude (A) : is de afstand loodrecht op het vlak waarover de tweedimensionale golf zich voortplant tussen de maximale verlenging en de gemiddelde waarde ervan.
• Periode (T) : Dit is de tijd die de golf nodig heeft om een volledige oscillatie te maken.
• Frequentie (f) : is het aantal oscillaties of trillingen dat de golf per tijdseenheid maakt.
• Hoekfrequentie of pulsatie (ω) : dit is de snelheid waarmee de golf oscillaties uitvoert.
• Voortplantingssnelheid (v) : is de snelheid waarmee de golf zich voortplant.

Vergelijking van een tweedimensionale golf

Een tweedimensionale golf plant zich voort door een vlak, maar oscilleert in de richting loodrecht op het vlak waardoor hij zich voortplant. De vergelijking van een tweedimensionale golf maakt het dus mogelijk om de verlenging van zijn oscillaties te berekenen op basis van coördinaten en een tijdstip.

De vergelijking voor een tweedimensionale golf is z(x,y,t) = A sin(k ₁ x + k ₂ y – ω t + φ ₀ ).

Goud:

• 

  is de verlenging van de tweedimensionale golf.

• 

  is de afstand op respectievelijk de OX- en OY-as vanaf de oorsprong van de golf tot het studiepunt.

• 

  is de amplitude van de tweedimensionale golf.

• 

  zijn de X- en Y-coördinaten van de golfvector.

• 

  is de hoekfrequentie of pulsatie.

• 

  is het moment van de tijd.

• 

  is de beginfase van de golf.

Andere soorten golven

Naast eendimensionale golven zijn er in de natuurkunde nog twee andere soorten golven, afhankelijk van de dimensies waardoor ze zich voortplanten, namelijk:

• Eendimensionale golf : type golf dat zich in één dimensie voortplant, dat wil zeggen in één richting.
• Driedimensionale golf : Een type golf dat zich in drie dimensies voortplant, of met andere woorden, zich in alle richtingen uitbreidt.