Прогрессивті толқын және стационарлық толқын
Толқындар – өмірде болатын өте маңызды құбылыс. Толқындар мен тербелістерді зерттеу уақыт өте келе жатыр. Тұрақты толқындар және прогрессивті толқындар ұғымдары физика мен химияның көптеген салаларында талқыланады. Бұлар механика, акустика, радар технологиясы, байланыс технологиясы, кванттық механика және тіпті музыкада талқыланады. Мұндай салаларда озық болу үшін прогрессивті толқындар мен стационарлық толқындарды дұрыс түсіну өте маңызды. Бұл мақалада біз стационарлық толқындар және прогрессивті толқындар дегеніміз не, олардың анықтамалары, стационарлық толқындар мен прогрессивті толқындар арасындағы ұқсастықтар, прогрессивті толқындар мен стационар толқындар қалай пайда болады, олардың қолданылуы және соңында стационарлық толқындар мен прогрессивті толқындар арасындағы айырмашылықты талқылаймыз..
Прогрессивті толқындар
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 - y=A sin (ωt – kx) теңдеуіне сәйкес тербелетін толқын. Толқын кеңістікте таралса, оның тасымалдайтын энергиясы да таралады. Бұл энергия жолдағы бөлшектердің тербелістерін тудырады. Оны басқа жолмен де түсіндіруге болады, өйткені 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.
Стационарлық толқындар
Тұрақты толқындар деп те аталатын стационарлық толқындар қарама-қарсы бағытта қозғалатын екі бірдей толқынды ұстап қалу нәтижесінде пайда болады. +x және –x бағыттарында таралатын екі бірдей синусоидалы толқындарды y1=A sin (ωt – kx) және y2 арқылы көрсетуге болады. Сәйкесінше sin (ωt + kx). Осы екі теңдеуді қосқанда екі толқынның қабаттасуы шығады. Сондықтан y1+y2=y=A [sin (ωt – kx) + sin (ωt + kx)]. Бұл теңдеуді жеңілдету арқылы біз Y=2A sin (ωt) cos (kx) аламыз. Берілген x мәні үшін теңдеу Y=B sin (ωt), қарапайым гармоникалық тербеліс болады.
Прогрессивті және стационарлық толқындардың айырмашылығы неде?
• Прогрессивті толқындар толқын жолы арқылы таза энергия мөлшерін тасымалдайды. Тұрақты толқын жол арқылы таза энергияны тасымалдамайды.
• Тұрақты толқын жасау үшін екі бірдей таралатын толқын қажет.
• Тұрақты толқынның амплитудасы қашықтық бойынша өзгереді, бірақ берілген нүкте үшін амплитудасы тұрақты болып қалады. Толқын біркелкі болған жағдайда, таралатын толқынның әрбір нүктесінің амплитудасы бірдей.
