პროგრესული ტალღა vs სტაციონარული ტალღა
ტალღები არის ძალიან მნიშვნელოვანი ფენომენი, რომელიც ხდება რეალურ ცხოვრებაში. ტალღების და ვიბრაციების შესწავლა შორს არის წარსულში. სტაციონარული ტალღების და პროგრესული ტალღების ცნებები განხილულია ფიზიკისა და ქიმიის მრავალ დარგში. ეს განიხილება მექანიკაში, აკუსტიკაში, რადარის ტექნოლოგიაში, საკომუნიკაციო ტექნოლოგიაში, კვანტურ მექანიკაში და მუსიკაშიც კი. სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია პროგრესული ტალღების და სტაციონარული ტალღების სათანადო გაგება, რათა გამოირჩეოდეთ ასეთ სფეროებში. ამ სტატიაში ჩვენ განვიხილავთ რა არის სტაციონარული ტალღები და პროგრესული ტალღები, მათი განმარტებები, მსგავსება სტაციონარულ ტალღებსა და პროგრესულ ტალღებს შორის, როგორ წარმოიქმნება პროგრესული ტალღები და სტაციონარული ტალღები, მათი გამოყენება და საბოლოოდ განსხვავება სტაციონარულ ტალღებსა და პროგრესულ ტალღებს შორის..
პროგრესული ტალღები
მექანიკური ტალღა გამოწვეულია გარემოში ნებისმიერი ტურბულენტობით. მექანიკური ტალღების მარტივი მაგალითებია ხმა, მიწისძვრები, ოკეანის ტალღები. ტალღა არის ენერგიის გავრცელების მეთოდი. ტურბულენტობაში შექმნილი ენერგია ტალღებით ვრცელდება. სინუსოიდური ტალღა არის ტალღა, რომელიც რხევა განტოლების მიხედვით y=A sin (ωt – kx). როგორც ტალღა ვრცელდება სივრცეში, ასევე ვრცელდება მისი გადატანილი ენერგია. ეს ენერგია იწვევს ნაწილაკების რხევას გზაზე. ის ასევე შეიძლება სხვაგვარად იქნას განმარტებული, რადგან ენერგია ვრცელდება ნაწილაკების რხევით. არსებობს ორი სახის პროგრესული ტალღები; კერძოდ, გრძივი ტალღები და განივი ტალღები. გრძივი ტალღის დროს ნაწილაკების რხევები გამრავლების მიმართულების პარალელურია. ეს არ ნიშნავს რომ ნაწილაკები ტალღასთან ერთად მოძრაობენ. ნაწილაკები მხოლოდ სივრცეში ფიქსირებული წონასწორობის წერტილის გარშემო ირხევიან. განივი ტალღებში ნაწილაკების რხევა ხდება გავრცელების მიმართულების პერპენდიკულურად.ხმის ტალღები შედგება მხოლოდ გრძივი ტალღებისგან, სიმებზე ტალღები განივია. ოკეანის ტალღები არის განივი და გრძივი ტალღების კომბინაცია.
სტაციონარული ტალღები
სტაციონარული ტალღები, რომლებიც ასევე ცნობილია როგორც მდგარი ტალღები, წარმოიქმნება ორი იდენტური ტალღის ჩაჭრის გამო, რომლებიც მოძრაობენ საპირისპირო მიმართულებით. ორი იდენტური სინუსოიდური ტალღა, რომელიც მოძრაობს +x და –x მიმართულებით შეიძლება წარმოდგენილი იყოს y1=ცოდვით (ωt – kx) და y2=ცოდვა (ωt + kx) შესაბამისად. ამ ორი განტოლების დამატება იძლევა ორი ტალღის ზემოქმედებას. ამიტომ y1+y2=y=A [sin (ωt – kx) + sin (ωt + kx)]. ამ განტოლების გამარტივებით მივიღებთ Y=2A sin (ωt) cos (kx). მოცემული x მნიშვნელობისთვის, განტოლება ხდება Y=B sin (ωt), მარტივი ჰარმონიული რხევა.
რა განსხვავებაა პროგრესულ და სტაციონალურ ტალღებს შორის?
• პროგრესული ტალღები ატარებენ ენერგიის წმინდა რაოდენობას ტალღის გზაზე. სტაციონარული ტალღა არ ატარებს წმინდა ენერგიას გზაზე.
• ორი იდენტური გამავრცელებელი ტალღაა საჭირო სტაციონარული ტალღის შესაქმნელად.
• სტაციონარული ტალღის ამპლიტუდა იცვლება მანძილზე, მაგრამ მოცემული წერტილისთვის ამპლიტუდა ფიქსირებული რჩება. გამავრცელებელი ტალღის თითოეული წერტილის ამპლიტუდა ერთნაირია, იმის გათვალისწინებით, რომ ტალღა ერთგვაროვანია.
