▷ Двумерная волна

В этой статье объясняется, что такое двумерные волны в физике и каковы их характеристики. Аналогично показано уравнение двумерной волны, и, наконец, вы сможете увидеть, какие бывают типы волн.

Что такое двумерная волна?

Двумерная волна , также называемая поверхностной волной , представляет собой волну, распространяющуюся в двух измерениях. Другими словами, двумерные волны распространяются по поверхности.

Например, волна, возникающая при броске камня в лужу с водой, является двумерной волной. Волна, распространяющаяся по поверхности воды, распространяется в двух измерениях, поэтому это двумерная волна.

Короче говоря, двумерные волны распространяются в плоскости, поэтому их еще называют плоскими волнами .

Характеристики двумерных волн

Двумерные волны обладают следующими характеристиками:

Амплитуда (А) : расстояние, перпендикулярное плоскости, на котором распространяется двумерная волна, между максимальным удлинением и его средним значением.
Период (T) : это время, в течение которого волна должна совершить полное колебание.
Частота (f) : количество колебаний или вибраций, которые волна совершает в единицу времени.
Угловая частота или пульсация (ω) : это скорость, с которой волна совершает колебания.
Скорость распространения (v) : скорость, с которой распространяется волна.

Уравнение двумерной волны

Двумерная волна распространяется через плоскость, но колеблется в направлении, перпендикулярном плоскости, через которую она распространяется. Таким образом, уравнение двумерной волны позволяет рассчитать удлинение ее колебаний по координатам и моменту времени.

Уравнение двумерной волны имеет вид z(x,y,t) = A sin(k ₁ x + k ₂ y – ω t + φ ₀ ).

$z(x,y,t)=A\cdot \text{sin}(k_1\cdot x+k_2\cdot yw\cdot t+\phi_0)$

Золото:

$z$

– удлинение двумерной волны.
$x,y$

– расстояние по осям OX и OY соответственно от начала волны до точки исследования.
$A$

– амплитуда двумерной волны.
$k_1,k_2$

– координаты X и Y волнового вектора.
$\omega$

— угловая частота или пульсация.
$t$

это момент времени.
$\phi_0$

является начальной фазой волны.

Другие типы волн

Помимо одномерных волн, в физике существуют еще два типа волн в зависимости от измерений, через которые они распространяются, а именно:

Одномерная волна : тип волны, которая распространяется в одном измерении, то есть в одном направлении.
Трехмерная волна : тип волны, которая распространяется в трех измерениях или, другими словами, распространяется во всех направлениях.

➤ См.: Одномерная волна.
➤ См.: Трехмерная волна.

Что такое двумерная волна?

Характеристики двумерных волн

Уравнение двумерной волны

Другие типы волн

Оставить комментарий Отменить ответ