คลื่นโปรเกรสซีฟกับคลื่นนิ่ง
คลื่นเป็นปรากฏการณ์ที่สำคัญมากที่เกิดขึ้นในชีวิตจริง การศึกษาคลื่นและการสั่นสะเทือนย้อนเวลากลับไปนานมาก แนวความคิดของคลื่นนิ่งและคลื่นโปรเกรสซีฟถูกกล่าวถึงในหลายสาขาของฟิสิกส์และเคมี สิ่งเหล่านี้ถูกกล่าวถึงในกลศาสตร์ อะคูสติก เทคโนโลยีเรดาร์ เทคโนโลยีการสื่อสาร กลศาสตร์ควอนตัม และแม้แต่ดนตรี จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องมีความเข้าใจที่ถูกต้องเกี่ยวกับคลื่นที่ก้าวหน้าและคลื่นนิ่งเพื่อที่จะเป็นเลิศในด้านดังกล่าว ในบทความนี้ เราจะพูดถึงคลื่นนิ่งและคลื่นโปรเกรสซีฟคืออะไร คำจำกัดความ ความคล้ายคลึงกันระหว่างคลื่นนิ่งกับคลื่นโปรเกรสซีฟ วิธีสร้างคลื่นโปรเกรสซีฟและคลื่นนิ่ง การใช้งาน และสุดท้ายความแตกต่างระหว่างคลื่นนิ่งกับคลื่นโปรเกรสซีฟ.
คลื่นโปรเกรสซีฟ
คลื่นกลเกิดจากความปั่นป่วนในตัวกลาง ตัวอย่างง่ายๆ สำหรับคลื่นกล ได้แก่ เสียง แผ่นดินไหว คลื่นทะเล คลื่นเป็นวิธีการแพร่กระจายพลังงาน พลังงานที่สร้างขึ้นในความปั่นป่วนนั้นแพร่กระจายโดยคลื่น คลื่นไซน์เป็นคลื่นที่แกว่งตามสมการ y=บาป (ωt – kx) เมื่อคลื่นแพร่กระจายไปทั่วอวกาศ พลังงานที่คลื่นพาไปก็แพร่กระจายไปด้วย พลังงานนี้ทำให้อนุภาคระหว่างทางสั่น นอกจากนี้ยังสามารถตีความได้อีกทางหนึ่งเมื่อพลังงานถูกแพร่กระจายผ่านการสั่นของอนุภาค คลื่นโปรเกรสซีฟมีสองประเภท คือ คลื่นตามยาวและคลื่นตามขวาง ในคลื่นตามยาว การแกว่งของอนุภาคจะขนานกับทิศทางการแพร่กระจาย นี่ไม่ได้หมายความว่าอนุภาคจะเคลื่อนที่ไปตามคลื่น อนุภาคจะสั่นเฉพาะจุดสมดุลคงที่ในอวกาศ ในคลื่นตามขวาง การสั่นของอนุภาคจะเกิดขึ้นในแนวตั้งฉากกับทิศทางของการแพร่กระจายคลื่นเสียงประกอบด้วยคลื่นตามยาวเท่านั้น คลื่นบนเชือกเป็นแนวขวาง คลื่นทะเลเป็นการรวมกันของคลื่นตามขวางและคลื่นตามยาว
คลื่นนิ่ง
คลื่นนิ่ง ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าคลื่นนิ่ง เกิดจากการสกัดกั้นคลื่นที่เหมือนกันสองคลื่นที่เคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม คลื่นไซน์ที่เหมือนกันสองคลื่นที่เคลื่อนที่ในทิศทาง +x และ –x สามารถแทนด้วย y1=บาป (ωt – kx) และ y2=บาป (ωt + kx) ตามลำดับ การเพิ่มสมการทั้งสองนี้จะทำให้เกิดการวางซ้อนของคลื่นทั้งสอง ดังนั้น y1+y2=y=A [sin (ωt – kx) + sin (ωt + kx)] โดยการทำให้สมการนี้ง่ายขึ้น เราจะได้ Y=2A sin (ωt) cos (kx) สำหรับค่า x ที่กำหนด สมการจะกลายเป็น Y=B sin (ωt) ซึ่งเป็นการแกว่งของฮาร์มอนิกอย่างง่าย
คลื่นโปรเกรสซีฟและสเตชันเนอรี่ต่างกันอย่างไร
• คลื่นโปรเกรสซีฟนำพลังงานจำนวนสุทธิผ่านเส้นทางของคลื่น คลื่นนิ่งไม่นำพลังงานสุทธิผ่านเส้นทาง
• ต้องใช้คลื่นการแพร่กระจายที่เหมือนกันสองคลื่นเพื่อสร้างคลื่นนิ่ง
• แอมพลิจูดของคลื่นนิ่งจะเปลี่ยนไปตามระยะทาง แต่สำหรับจุดที่กำหนด แอมพลิจูดยังคงคงที่ แอมพลิจูดของแต่ละจุดและทุกจุดของคลื่นแพร่กระจายจะเท่ากัน เนื่องจากคลื่นมีความสม่ำเสมอ