Синус толқыны және шаршы толқын
Толқындар – физикада талқыланатын өте маңызды құбылыс. Синустық толқындар және шаршы толқындар - бұл бірқатар өрістерде өте маңызды толқындардың екі түрі. Синустикалық толқындар электромагниттік, толқындар мен тербеліс, сигнал модуляциясы және басқа да бірнеше өрістер сияқты салаларда маңызды. Шаршы толқын компьютерлерде және басқа сандық құрылғыларда, деректерді ұсынуда, деректер байланысында және басқа да көптеген салаларда өте маңызды. Бұл мақалада біз синус толқындары мен шаршы толқындардың не екенін, олардың қалай пайда болғанын, синус толқындары мен шаршы толқындардың анықтамаларын, олардың ұқсастықтарын және сайып келгенде, синус толқындар мен шаршы толқындардың арасындағы айырмашылықты талқылаймыз.
Синустолқындар
Синустық толқын түсінігін түсіну үшін алдымен механикалық толқын түсінігін түсіну керек. Механикалық толқын ортадағы кез келген турбуленттіліктен туындайды. Механикалық толқындарға қарапайым мысалдар дыбыс, жер сілкінісі, мұхит толқындары болып табылады.
Толқын – энергияның таралу әдісі. Турбуленттілікте пайда болған энергия толқындар арқылы таралады. Синусоидалы толқын, жай ғана синусоидальды толқын деп аталады, y=A sin (ωt – kx) теңдеуіне сәйкес тербелетін толқын. Бұл белгілі бір уақытта толқын әсер еткен бөлшектердің суреті «синус» функциясының әрекетін көрсететінін білдіреді.
Толқын кеңістікте таралса, оның тасымалдайтын энергиясы да таралады. Бұл энергия жолдағы бөлшектердің тербелістерін тудырады. Оны басқа жолмен де түсіндіруге болады, энергия бөлшектердің тербелісі арқылы таралады. Прогрессивті толқындардың екі түрі бар. Атап айтқанда, бойлық толқындар және көлденең толқындар.
Бойлық толқында бөлшектердің тербелістері таралу бағытына параллель болады. Бұл бөлшектер толқынмен бірге қозғалады дегенді білдірмейді. Бөлшектер тек кеңістіктегі тұрақты тепе-теңдік нүктесінің айналасында ғана тербеледі. Көлденең толқындарда бөлшектердің тербелісі таралу бағытына перпендикуляр болады. Дыбыс толқындары тек бойлық толқындардан тұрады, жіптегі толқындар көлденең. Мұхит толқындары көлденең толқындар мен бойлық толқындардың қосындысы.
Квадрат толқындар
Квадрат толқындар компьютерлер мен басқа сандық құрылғыларда өте маңызды. Шаршы толқынды логикалық функция ретінде қарастыруға болады. Шаршы толқынның тек екі күйі болғандықтан, ол сандық функция үшін өте қолайлы. Дегенмен, шаршы толқынды тікелей жасау өте қиын немесе мүмкін емес. Квадрат толқынды жасау үшін синус толқындарының қатары қабаттасады. Бұл Фурье түрлендіруі деп аталады. Дегенмен, мінсіз шаршы толқынды жасау мүмкін емес, өйткені ол синус толқындарының шексіз мөлшерін қажет етеді.
Синус пен шаршы толқынның айырмашылығы неде?
• Синустикалық толқындар табиғатта пайда болады және оларды қолмен оңай шығаруға болады. Шаршы толқындар табиғи түрде жасалмайды және ол үшін синус толқындар жиынтығының қабаттасуы қажет.
• Мінсіз синус толқынын жасауға болады, бірақ мінсіз шаршы толқынды жасау мүмкін емес.
