Основными свойствами волн являются:
1) поглощение;
2) рассеяние;
3) отражение;
4) преломление;
5) интерференция;
6) дифракция;
7) дисперсия;
8) поляризация.
Следует заметить, что волновую природу любого процесса доказывают явления интерференции и дифракции.
Рассмотрим некоторые свойства волн более подробно:
1.Образование стоячих волн
При наложении прямой и отраженной бегущих волн возникает стоячая волна. Она называется стоячей, так как, во-первых, узлы и пучности в пространстве не перемещаются, во-вторых, она не переносит энергию в пространстве.
Стоячая волна образуется устойчивая, если на длине L укладывается целое число полуволн.
![]() |
Любое упругое тело (например, струна) при свободных колебаниях имеет основной тон и обертоны. Чем больше обертонов имеет упругое тело, тем красивее оно звучит. |
Примеры применения стоячих волн:
- духовые музыкальные инструменты (орган, труба)
- струнные музыкальные инструменты (гитара, пианино, скрипка)
- камертоны
2.Интерференция волн
Интерференция волн - устойчивое распределение с течением времени амплитуды колебаний в пространстве при наложении когерентных волн.
Примечание. Волны можно считать когерентными, если:
- они имеют одинаковые частоты;
- сдвиг по фазе волн, пришедших в данную точку, величина постоянная, то есть не зависит от времени.
В данной точке при интерференции наблюдается минимум, если разность хода волн равна нечетному числу полуволн.
В данной точке при интерференции наблюдается максимум, если разность хода волн равна четному количеству полуволн или целому числу длин волн.
При интерференции происходит перераспределение энергии волн, то есть в точку минимума она почти не поступает, а в точку максимума её поступает больше.
3.Дифракция волн.
Волны способны огибать препятствия. Так, морские волны свободно огибают выступающий из воды камень, если его размеры меньше длины волны или сравнимы с ней. За камнем волны распространяются так, как если бы его не было совсем. Точно так же волна от брошенного в пруд камня огибает торчащий из воды прутик. Только за препятствием большого, по сравнению с длиной волны, размера образуется "тень": волны за препятствие не проникают.
Способностью огибать препятствия обладают и звуковые волны. Вы можете слышать сигнал машины за углом дома, когда самой машины не видно. В лесу деревья заслоняют ваших товарищей. Чтобы их не потерять, вы начинаете кричать. Звуковые волны, в отличие от света, свободно огибают стволы деревьев и доносят ваш голос до товарищей.
итак, ДИФРАКЦИЯ - явление нарушения закона прямолинейного распространения волн в однородной среде или огибание препятствий волнами.
На пути волны экран с щелью:
![]() |
Длина щели много больше длины волны. Дифракция не наблюдается. |
![]() |
Длина щели соизмерима с длиной волны. Дифракция наблюдается. |
На пути волны преграда:
![]() |
Размер преграды много больше длины волны. Дифракция не наблюдается. |
![]() |
Размер преграды соизмерим с длиной волны. Дифракция наблюдается (волна огибает препятствие). |
УСЛОВИЕ НАБЛЮДЕНИЯ ХОРОШЕЙ ДИФРАКЦИИ: длина волны соизмерима с размерами препятствия, щели или преграды.
Назад