Складання коливань

Досвід показує, що хвилі складаються один з одним в наступному сенсі.

Принцип суперпозиції. Якщо дві хвилі накладаються один на одного в певній області простору, то вони породжують новий хвильовий процес. При цьому значення коливається величини в будь-якій точці даній області дорівнює сумі відповідних коливних величин в кожній з хвиль окремо.

Наприклад, при накладенні двох механічних хвиль переміщення частинки пружного середовища дорівнює сумі переміщень, створюваних окремо кожною хвилею. При накладенні двох електромагнітних хвиль напруженість електричного поля в даній точці дорівнює сумі на-пряженностей в кожній хвилі (і те ж саме для індукції магнітного поля).

Зрозуміло, принцип суперпозиції справедливий не тільки для двох, але і взагалі для будь-якої кількості накладаються хвиль. Результуюче коливання в даній точці завжди дорівнює сумі коливань, створюваних кожною хвилею окремо.

Ми обмежимося розглядом накладення двох хвиль однакової амплітуди і частоти. Цей випадок найбільш часто зустрічається у фізиці і, зокрема, в оптиці.

Виявляється, на амплітуду результуючого коливання сильно впливає різниця фаз складаються коливань. Залежно від різниці фаз в даній точці простору дві хвилі можуть як підсилювати один одного, так і повністю гасити! Ми бачимо, що максимуми червоною хвилі припадають в точності на максимуми синьою хвилі, мінімуми червоною хвилі – на мінімуми синьою (ліва частина рис. 4.72). Червона і синя хвилі складаються в фазі і підсилюють один одного, породжуючи коливання подвоєної амплітуди (хвиля кольору маджента13 праворуч на рис. 4.72). Тепер зрушимо синю синусоїду щодо червоною на половину довжини хвилі. Тоді максимуми синьою хвилі будуть збігатися з мінімумами червоною і навпаки – мінімуми синьою хвилі співпадуть з максимумами червоною.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 votes, average: 5.00 out of 5)

Складання коливань