Хвильові процеси

У середовищі частинки зв’язані між собою силами взаємодії. Періодичне невелике зміщення деякої частинки середовища з положення рівноваги викликає зміщення сусідніх частино, тобто коливання одної з таких частинок викликає вимушені коливання інших. Процес розповсюдження коливань в середовищі із деякою швидкістю V називається хвилею. Якщо зміщення частинок x від положення рівноваги перпендикулярне швидкості V, то така хвиля називається поперечною,а якщо x паралельне V ¾ хвиля повздовжня. Швидкість хвилізалежить від сили взаємодії між частинками середовища - чим більша сила взаємодії, тим більша швидкість хвилі. Для твердого тіла

V= ,

де Е ¾ модуль Юнга, r ¾ густина речовини. Для повітря (газу)

V= = ,

де g ¾ стала адіабати, R ¾ універсальна газова стала, Т ¾ температура, m ¾ маса моля речовини, r ¾ густина повітря (газу), Р ¾ тиск газу.

Наведемо деякі визначення характеристик хвильового процесу.

1. Хвильовий фронт¾ геометричне місце точок середовища, до яких дійшли коливання.

2. Плоскою називається хвиля, у якої хвильовий фронт є нескінченною площиною.

3. Сферичною називається хвиля, у якої хвильовий фронт є сферою.

4. Циліндричною називається хвиля, у якої хвильовий фронт обмежений скінченою площиною.

5. Промінь¾ уявна крива, дотична до якої визначає напрямок розповсюдження коливань.