Undele permanent pot fi generate în diferite condiții. Acest fenomen este cel mai ușor de demonstrat într-un spațiu limitat. Acest efect poate fi realizat prin combinarea a două dintre aceeași lungime de undă oscilație, înmulțire în direcții opuse. Interferența dintre cele două semnale produce o undă rezultantă care, la prima vedere, nu se mișcă (adică în picioare).
O condiție importantă este aceea că energia trebuie să curgă în sistem la o anumită viteză. Acest lucru înseamnă că frecvența de excitație ar trebui să fie aproximativ egală cu frecvența naturală de oscilație. Acest concept este, de asemenea, cunoscut sub numele de rezonanta. Undele permanent sunt întotdeauna asociate cu rezonanță. Apariția rezonanței poate fi identificată prin creșterea semnificativă a amplitudinii vibrațiilor rezultate. La crearea de valuri în picioare este nevoie de energie mult mai puțin în comparație cu valuri care călătoresc cu aceeași amplitudine.
Nu uitați că, în orice sistem în cazul în care există un val în picioare, există numeroase frecvențe naturale. Varietatea de posibile unde stationare este cunoscut ca un sistem armonic. Cea mai simplă armonică se numește fundamentală sau primul. Undele permanente ulterioare sunt numite de-al doilea, al treilea, etc. Armonici, care diferă de fundamentale, denumite uneori ca implicită.
Tipuri de valuri permanente
În funcție de caracteristicile fizice, există mai multe tipuri de valuri în picioare. Toate acestea pot fi împărțite în trei grupe: unidimensionale, bidimensionale și tridimensionale.
valuri unidimensională permanente apar atunci când există un spațiu închis plat. În acest caz, valul se poate propaga într-o singură direcție: de la sursa la limita spațiului. Există trei sub-grupe de unde stationare unidimensionale, cu două noduri la capete, cu un nod în mijloc și cu un nod la un capăt al undei. Host - acesta este punctul cu cea mai mică amplitudine a semnalului și energia.
Undele bidimensionale permanente apar în cazul în care vibrațiile sunt propagate în două direcții de la sursa. După reflecție de obstacolul un val în picioare.
valuri tridimensionale permanente - prevestește de înmulțire într-un spațiu cu o viteză finită. Nodurile din acest tip de oscilație va fi o suprafață bidimensională. Acest lucru complică foarte mult studiul lor. Un exemplu de astfel de unde se poate servi drept orbita electronilor în atom.
Semnificația practică a undelor permanente
Undele permanent sunt de o mare importanță în muzica deoarece sunetul este o combinație de mai multe oscilații. Calculul lungimii corecte și rigiditatea corzilor permite cel mai bun sunet posibil al unui anumit instrument.
Undele permanent sunt de asemenea foarte importante în fizică. In metoda de studiu de particule prin spectroscopie de raze X procesarea semnalului reflectat ne permite să determinăm compoziția calitativă și cantitativă aproximativă a obiectului.