Het verschil tussen longitudinale en transversale golven. Longitudinale mechanische golven kunnen zich in elk medium voortplanten - vast, vloeibaar en gasvormig

DEFINITIE

Lengtegolf- dit is een golf, tijdens de voortplanting waarvan de verplaatsing van de deeltjes van het medium plaatsvindt in de richting van de golfvoortplanting (Fig. 1, a).

De oorzaak van het optreden van een longitudinale golf is compressie / extensie, d.w.z. de weerstand van een medium tegen een verandering in zijn volume. In vloeistoffen of gassen gaat een dergelijke vervorming gepaard met verdunning of verdichting van de deeltjes van het medium. Longitudinale golven kunnen zich in elk medium voortplanten - vast, vloeibaar en gasvormig.

Voorbeelden longitudinale golven zijn golven in een elastische staaf of geluidsgolven in gassen.

dwarse golven

DEFINITIE

transversale golf- dit is een golf, tijdens de voortplanting waarvan de verplaatsing van de deeltjes van het medium plaatsvindt in de richting loodrecht op de voortplanting van de golf (figuur 1b).

De oorzaak van een transversale golf is de schuifvervorming van de ene laag van het medium ten opzichte van de andere. Wanneer een transversale golf zich voortplant in een medium, worden ruggen en dalen gevormd. Vloeistoffen en gassen hebben, in tegenstelling tot vaste stoffen, geen elasticiteit met betrekking tot laagafschuiving, d.w.z. verzet zich niet tegen vormverandering. Daarom kunnen transversale golven zich alleen voortplanten in vaste stoffen.

Voorbeelden van transversale golven zijn meereizende golven strak touw of langs het touw.

Golven op het oppervlak van een vloeistof zijn noch longitudinaal noch transversaal. Als je een dobber op het wateroppervlak gooit, kun je zien dat deze cirkelvormig beweegt, zwaaiend op de golven. Een golf op een vloeistofoppervlak heeft dus zowel transversale als longitudinale componenten. Op het oppervlak van een vloeistof kunnen ook golven van een speciaal type voorkomen - de zogenaamde oppervlaktegolven. Ze ontstaan ​​als gevolg van de actie en kracht van oppervlaktespanning.

Voorbeelden van probleemoplossing

VOORBEELD 1

Oefening

Bepaal de voortplantingsrichting van de dwarsgolf als de vlotter op enig moment de in de figuur aangegeven snelheidsrichting heeft.

Oplossing

Laten we een tekening maken. Laten we na een bepaald tijdsinterval het oppervlak van de golf in de buurt van de vlotter tekenen, aangezien de vlotter in die tijd naar beneden ging, omdat hij op het moment van de tijd naar beneden was gericht. Als we de lijn naar rechts en naar links voortzetten, tonen we de positie van de golf op tijd . Als we de positie van de golf op het beginmoment (ononderbroken lijn) en op het moment van de tijd (stippellijn) vergelijken, concluderen we dat de golf zich naar links voortplant.

Als op een willekeurig punt in het medium een ​​oscillerende beweging wordt opgewekt, plant deze zich van het ene punt naar het andere voort als gevolg van de interactie van materiedeeltjes. Het proces van voortplanting van trillingen wordt een golf genoemd.

Gezien mechanische golven, zullen we geen aandacht besteden aan de interne structuur van het medium. In dit geval beschouwen we de stof als een continu medium, dat van het ene punt naar het andere verandert.

Een deeltje (materiële punt) is een klein volume-element van het medium, waarvan de afmetingen veel groter zijn dan de afstanden tussen moleculen.

Mechanische golven planten zich alleen voort in media met elastische eigenschappen. De elastische krachten in dergelijke stoffen bij kleine vervormingen zijn evenredig met de grootte van de vervorming.

De belangrijkste eigenschap van het golfproces is dat de golf, terwijl hij energie en oscillerende beweging overdraagt, geen massa overdraagt.

Golven zijn longitudinaal en transversaal.

Longitudinale golven

Ik noem een ​​golf longitudinaal, in het geval dat de deeltjes van het medium oscilleren in de richting van golfvoortplanting.

Longitudinale golven planten zich voort in een stof waarin elastische krachten ontstaan ​​tijdens trek- en drukvervorming in een stof in elke staat van aggregatie.

Tijdens de voortplanting van een longitudinale golf in een medium treden afwisselingen van concentraties en verdunning van deeltjes op, die zich in de richting van de golfvoortplanting bewegen met een snelheid van $(\rm v)$. De verschuiving van deeltjes in deze golf vindt plaats langs een lijn die hun middelpunten verbindt, dat wil zeggen, het veroorzaakt een verandering in volume. Gedurende het bestaan ​​van de golf voeren de elementen van het medium oscillaties uit op hun evenwichtsposities, terwijl verschillende deeltjes uit fase oscilleren. In vaste stoffen is de voortplantingssnelheid van longitudinale golven groter dan de snelheid van transversale golven.

Golven in vloeistoffen en gassen zijn altijd longitudinaal. In een vast lichaam hangt het type golf af van de methode van excitatie. De golven op het vrije oppervlak van de vloeistof zijn gemengd, ze zijn zowel longitudinaal als transversaal. De baan van een waterdeeltje op het oppervlak tijdens een golfproces is een ellips of een nog complexere figuur.

Akoestische golven (voorbeeld van longitudinale golven)

Geluidsgolven (of akoestische golven) zijn longitudinale golven. Geluidsgolven in vloeistoffen en gassen zijn drukschommelingen die zich in een medium voortplanten. Longitudinale golven met frequenties van 17 tot 20-000 Hz worden geluidsgolven genoemd.

Akoestische trillingen met een frequentie onder de gehoorgrens worden infrageluid genoemd. Akoestische trillingen met een frequentie boven 20~000 Hz worden ultrageluid genoemd.

Akoestische golven kunnen zich niet voortplanten in een vacuüm omdat: elastische golven kunnen zich alleen voortplanten in het medium waar een verbinding is tussen de afzonderlijke deeltjes materie. De geluidssnelheid in lucht is gemiddeld 330 m/s.

Distributie in elastisch medium longitudinale geluidsgolven wordt geassocieerd met volumetrische vervorming. Daarbij verandert de druk op elk punt van het medium continu. Deze druk is gelijk aan de som van de evenwichtsdruk van het medium en de extra druk (geluidsdruk) die ontstaat als gevolg van de vervorming van het medium.

Samendrukking en extensie van een veer (voorbeeld van longitudinale golven)

Laten we aannemen dat een elastische veer horizontaal aan draden hangt. Een uiteinde van de veer wordt geslagen zodat de vervormingskracht langs de as van de veer wordt gericht. Door de impact komen verschillende spoelen van de veer samen en ontstaat er een elastische kracht. Onder invloed van de elastische kracht divergeren de spoelen. Bewegend door traagheid, passeren de spoelen van de veer de evenwichtspositie, een verdunning wordt gevormd. Gedurende enige tijd zullen de windingen van de veer aan het uiteinde op het trefpunt oscilleren om hun evenwichtspositie. Deze trillingen worden in de loop van de tijd van spoel naar spoel overgedragen gedurende de veer. Als gevolg hiervan plant de condensatie en verdunning van de spoelen zich voort en plant een longitudinale elastische golf zich voort.

Evenzo plant een longitudinale golf zich voort langs een metalen staaf als men zijn uiteinde raakt met een kracht die langs zijn as is gericht.

dwarse golven

Een golf wordt een transversale golf genoemd als de trillingen van de deeltjes van het medium plaatsvinden in richtingen loodrecht op de voortplantingsrichting van de golf.

Mechanische golven kunnen alleen transversaal zijn in een medium waarin afschuifvervormingen mogelijk zijn (het medium heeft een vormelasticiteit). Transversale mechanische golven ontstaan ​​in vaste stoffen.

Een golf die zich voortplant langs een snaar (voorbeeld van een transversale golf)

Laat een eendimensionale transversale golf zich voortplanten langs de X-as, vanaf de golfbron die zich in de oorsprong bevindt - punt O. Een voorbeeld van zo'n golf is een golf die zich voortplant in een elastische oneindige snaar, waarvan een van de uiteinden wordt gedwongen te oscilleren. De vergelijking voor zo'n eendimensionale golf is:

\\ )\links(1\rechts),\]

$k$ - golfgetal$;;\ \lambda $ - golflengte; $v$- fase snelheid golven; $A$ - amplitude; $\omega $ - cyclische oscillatiefrequentie; $\varphi $ - beginfase; de hoeveelheid $\left[\omega t-kx+\varphi \right]$ wordt de fase van de golf op een willekeurig punt genoemd.

Voorbeelden van problemen met een oplossing

voorbeeld 1

Oefening. Wat is de lengte van een transversale golf als deze zich voortplant langs een elastische snaar met een snelheid $v=10\ \frac(m)(s)$, terwijl de periode van de oscillaties van de snaar $T=1\ c$ is?

Oplossing. Laten we een tekening maken.

De golflengte is de afstand die de golf in één periode aflegt (Fig. 1), daarom kan deze worden gevonden met de formule:

\[\lambda =Tv\ \links(1.1\rechts).\]

Laten we de golflengte berekenen:

\[\lambda =10\cdot 1=10\ (m)\]

Antwoord.$\lambda =10$ m

Voorbeeld 2

Oefening. Geluidstrillingen met frequentie $\nu $ en amplitude $A$ planten zich voort in een elastisch medium. Wat is de maximale snelheid van deeltjes in het medium?

Oplossing. Laten we de vergelijking van een eendimensionale golf schrijven:

\\ )\links(2.1\rechts),\]

De bewegingssnelheid van de deeltjes van het medium is gelijk aan:

\[\frac(ds)(dt)=-A\omega (\sin \left[\omega t-kx+\varphi \right]\ )\ \left(2.2\right).\]

De maximale waarde van uitdrukking (2.2), gegeven het bereik van de sinusfunctie:

\[(\left(\frac(ds)(dt)\right))_(max)=\left|A\omega \right|\left(2.3\right).\]

We vinden de cyclische frequentie als:

\[\omega =2\pi \nu \ \links(2.4\rechts).\]

Ten slotte is de maximale waarde van de bewegingssnelheid van deeltjes van het medium in onze longitudinale (geluids)golf gelijk aan:

\[(\left(\frac(ds)(dt)\right))_(max)=2\pi A\nu .\]

Antwoord.$(\left(\frac(ds)(dt)\right))_(max)=2\pi A\nu$

Longitudinale golven

Definitie 1

Een golf waarin oscillaties optreden in de richting van zijn voortplanting. Een voorbeeld van een longitudinale golf is een geluidsgolf.

Figuur 1. Longitudinale golf

Mechanische longitudinale golven worden ook compressie- of compressiegolven genoemd omdat ze compressie produceren als ze door een medium bewegen. Transversale mechanische golven worden ook wel "T-golven" of "schuifgolven" genoemd.

Longitudinale golven omvatten akoestische golven (de snelheid van deeltjes die zich voortplanten in een elastisch medium) en seismische P-golven (veroorzaakt als gevolg van aardbevingen en explosies). Bij longitudinale golven is de verplaatsing van het medium evenwijdig aan de voortplantingsrichting van de golf.

geluidsgolven

In het geval van longitudinale harmonische geluidsgolven kunnen de frequentie en golflengte worden beschreven door de formule:

$y_0-$ oscillatieamplitude;\textit()

$\omega -$ golfhoekfrequentie;

$c-$ golfsnelheid.

De gebruikelijke frequentie $\left((\rm f)\right)$ van de golf wordt gegeven door

De snelheid van de voortplanting van geluid hangt af van het type, de temperatuur en de samenstelling van het medium waardoor het zich voortplant.

In een elastisch medium reist een harmonische longitudinale golf in een positieve richting langs de as.

dwarse golven

definitie 2

transversale golf- een golf waarin de richting van de moleculen van de trillingen van het medium loodrecht staat op de voortplantingsrichting. Een voorbeeld van transversale golven is een elektromagnetische golf.

Figuur 2. Longitudinale en transversale golven

Rimpelingen in een vijver en golven aan een touwtje zijn gemakkelijk voor te stellen als dwarsgolven.

Figuur 3. Lichtgolven zijn een voorbeeld van een transversale golf.

Afschuifgolven zijn golven die loodrecht op de voortplantingsrichting oscilleren. Er zijn twee onafhankelijke richtingen waarin golfbewegingen kunnen optreden.

Definitie 3

2D-schuifgolven vertonen een fenomeen genaamd polarisatie.

Elektromagnetische golven gedragen zich op dezelfde manier, hoewel het iets moeilijker te zien is. Elektromagnetische golven zijn ook tweedimensionale dwarsgolven.

voorbeeld 1

Bewijs dat de vlakke ongedempte golfvergelijking $(\rm y=Acos)\left(\omega t-\frac(2\pi )(\lambda )\right)x+(\varphi )_0$ voor de in de figuur getoonde golf , kan worden geschreven als $(\rm y=Asin)\left(\frac(2\pi )(\lambda )\right)x$. Controleer dit door de waarden van de $\ \ x$-coördinaat te vervangen, die gelijk zijn aan $\frac(\lambda)(4)$; $\frac(\lambda)(2)$; $\frac(0.75)(\lambda)$.

Figuur 4

De vergelijking $y\left(x\right)$ voor een vlakke ongedempte golf is niet afhankelijk van $t$, wat betekent dat de tijd $t$ willekeurig gekozen kan worden. We kiezen de tijd $t$ zodanig dat

\[\omega t=\frac(3)(2)\pi -(\varphi )_0\] \

Vervang deze waarde in de vergelijking:

\ \[=Acos\left(2\pi -\frac(\pi )(2)-\left(\frac(2\pi )(\lambda )\right)x\right)=Acos\left(2\ pi -\left(\left(\frac(2\pi )(\lambda )\right)x+\frac(\pi )(2)\right)\right)=\] \[=Acos\left(\left(\left) (\frac(2\pi )(\lambda )\right)x+\frac(\pi )(2)\right)=Asin\left(\frac(2\pi )(\lambda )\right)x\] \ \ \[(\mathbf x)(\mathbf =)\frac((\mathbf 3))((\mathbf 4))(\mathbf \lambda )(\mathbf =)(\mathbf 18),(\mathbf 75)(\mathbf \ cm,\ \ \ )(\mathbf y)(\mathbf =\ )(\mathbf 0),(\mathbf 2)(\cdot)(\mathbf sin)\frac((\mathbf 3 ))((\mathbf 2))(\mathbf \pi )(\mathbf =-)(\mathbf 0),(\mathbf 2)\]

Antwoord: $Asin\left(\frac(2\pi )(\lambda )\right)x$

1. Je weet al dat het proces van voortplanting van mechanische trillingen in een medium wordt genoemd mechanische golf.

We maken het ene uiteinde van het snoer vast, trekken er een beetje aan en bewegen het vrije uiteinde van het snoer op en neer (we brengen het in oscillatie). We zullen zien dat er een golf langs het koord zal “lopen” (Fig. 84). De delen van het koord hebben traagheid, dus ze zullen niet gelijktijdig, maar met enige vertraging ten opzichte van de evenwichtspositie bewegen. Geleidelijk zullen alle delen van het snoer in oscillatie komen. Er zal een trilling doorheen gaan, met andere woorden, er zal een golf worden waargenomen.

Door de voortplanting van trillingen langs het koord te analyseren, kan men opmerken dat de golf in horizontale richting "loopt", terwijl het deeltje in verticale richting oscilleert.

Golven waarvan de voortplantingsrichting loodrecht staat op de oscillatierichting van de deeltjes van het medium, worden transversaal genoemd.

Transversale golven zijn een afwisseling bulten en holten.

Naast transversale golven kunnen er ook longitudinale golven bestaan.

Golven waarvan de voortplantingsrichting samenvalt met de oscillatierichting van de deeltjes van het medium, worden longitudinaal genoemd.

Laten we het ene uiteinde van een lange veer vastmaken die aan draden is opgehangen en het andere uiteinde raken. We zullen zien hoe de condensatie van spiralen die aan het einde van de veer is ontstaan ​​er langs "loopt" (afb. 85). Er is een verplaatsing condensaties en verdunning.

2. Door het proces van vorming van transversale en longitudinale golven te analyseren, kunnen de volgende conclusies worden getrokken:

- mechanische golven worden gevormd door de traagheid van de deeltjes van het medium en de interactie daartussen, gemanifesteerd in het bestaan ​​van elastische krachten;

- elk deeltje van het medium voert geforceerde oscillaties uit, hetzelfde als het eerste deeltje dat in oscillaties wordt gebracht; de trillingsfrequentie van alle deeltjes is hetzelfde en gelijk aan de frequentie van de trillingsbron;

- de oscillatie van elk deeltje gebeurt met een vertraging, die te wijten is aan zijn traagheid; deze vertraging is groter naarmate het deeltje verder verwijderd is van de bron van oscillaties.

Een belangrijke eigenschap van golfbewegingen is dat materie niet met de golf mee wordt overgedragen. Dit is eenvoudig te verifiëren. Als je stukjes kurk op het wateroppervlak gooit en een golfbeweging maakt, kun je zien dat de golven langs het wateroppervlak "lopen". Stukken kurk zullen omhoog komen op de top van de golf en naar beneden vallen op de trog.

3. Denk aan het medium waarin longitudinale en transversale golven zich voortplanten.

De voortplanting van longitudinale golven wordt geassocieerd met een verandering in het volume van het lichaam. Ze kunnen zich zowel in vaste stoffen als in vloeibare en gasvormige lichamen voortplanten, omdat in al deze lichamen, wanneer hun volume verandert, elastische krachten ontstaan.

De voortplanting van transversale golven wordt voornamelijk geassocieerd met een verandering in de vorm van het lichaam. In gassen en vloeistoffen, wanneer hun vorm verandert, ontstaan ​​er geen elastische krachten, daarom kunnen transversale golven zich daarin niet voortplanten. Transversale golven planten zich alleen voort in vaste stoffen.

Een voorbeeld van golfbeweging in een vast lichaam is de voortplanting van trillingen tijdens aardbevingen. Zowel longitudinale als transversale golven planten zich voort vanuit het centrum van een aardbeving. Het seismische station ontvangt eerst longitudinale golven en vervolgens transversale, aangezien de snelheid van de laatste lager is. Als de snelheden van de transversale en longitudinale golven bekend zijn en het tijdsinterval tussen hun aankomst wordt gemeten, kan de afstand van het centrum van de aardbeving tot het station worden bepaald.

4. U bent al bekend met het begrip golflengte. Laten we hem herinneren.

De golflengte is de afstand waarover de golf zich voortplant in een tijd gelijk aan de oscillatieperiode.

Je kunt ook zeggen dat de golflengte de afstand is tussen de twee dichtstbijzijnde bulten of dalen van een transversale golf (Fig. 86, een) of de afstand tussen twee dichtstbijzijnde condensaties of verdunning van een longitudinale golf (Fig. 86, B).

De golflengte wordt aangegeven met de letter l en wordt gemeten in meter(m).

5. Als u de golflengte kent, kunt u de snelheid ervan bepalen.

Voor de golfsnelheid wordt de bewegingssnelheid van de top of trog in een transversale golf, verdikking of verdunning in een longitudinale golf genomen .

v = .

Zoals waarnemingen laten zien, hangt bij dezelfde frequentie de snelheid van de golf af, en bijgevolg de golflengte, van het medium waarin ze zich voortplanten. Tabel 15 toont de geluidssnelheid in verschillende media bij verschillende temperaturen. Uit de tabel blijkt dat in vaste stoffen de geluidssnelheid groter is dan in vloeistoffen en gassen, en in vloeistoffen groter dan in gassen. Dit komt doordat de moleculen in vloeistoffen en vaste stoffen dichter bij elkaar liggen dan in gassen en sterker op elkaar inwerken.

Tabel 15

woensdag	Temperatuur,° MET	Snelheid, Mevrouw
Kooldioxide	0	259
Lucht	0	332
Lucht	10	338
Lucht	30	349
Helium	0	965
Waterstof	0	128
Kerosine	15	1330
Water	25	1497
Koper	20	4700
Staal	20	50006100
Glas	20	5500

De relatief hoge geluidssnelheid in helium en waterstof wordt verklaard door het feit dat de massa van de moleculen van deze gassen kleiner is dan die van andere, en dienovereenkomstig hebben ze minder traagheid.

De golfsnelheid is ook afhankelijk van de temperatuur. Met name de geluidssnelheid is groter naarmate de luchttemperatuur hoger is. De reden hiervoor is dat naarmate de temperatuur stijgt, de mobiliteit van de deeltjes toeneemt.

Vragen voor zelfonderzoek

1. Wat is een mechanische golf?

2. Wat is een transversale golf? longitudinaal?

3. Wat zijn de kenmerken van golfbewegingen?

4. In welke media planten longitudinale golven zich voort en in welke media planten transversale golven zich voort? Waarom?

5. Wat is de golflengte?

6. Hoe is de snelheid van een golf gerelateerd aan de golflengte en de oscillatieperiode? Met golflengte en frequentie?

7. Wat bepaalt de snelheid van een golf bij een constante trillingsfrequentie?

Taak 27

1. De dwarsgolf beweegt naar links (afb. 87). Bepaal de richting van de beweging van de deeltjes EEN in deze golf.

2 * . Brengt golfbeweging energie over? Leg het antwoord uit.

3. Wat is de afstand tussen de punten? EEN en B; EEN en C; EEN en D; EEN en E; EEN en F; B en F dwarsgolf (Fig. 88)?

4. Figuur 89 toont de momentane positie van de deeltjes van het medium en de richting van hun beweging in een transversale golf. Teken de positie van deze deeltjes en geef de richting van hun beweging aan met intervallen gelijk aan t/4, t/2, 3t/4 en t.

5. Wat is de geluidssnelheid in koper als bij een oscillatiefrequentie van 400 Hz de golflengte 11,8 m is?

6. De boot schommelt op golven die zich voortplanten met een snelheid van 1,5 m/s. De afstand tussen de twee dichtstbijzijnde golftoppen is 6 m. Bepaal de oscillatieperiode van de boot.

7. Bepaal de frequentie van de vibrator, die een golflengte van 15 m creëert in water van 25°C.

Er zijn longitudinale en transversale golven. De golf heet transversaal, als de deeltjes van het medium oscilleren in een richting loodrecht op de richting van golfvoortplanting (Fig. 15.3). Een transversale golf plant zich bijvoorbeeld voort langs een gespannen horizontaal rubberen koord, waarvan een van de uiteinden is vastgezet en de andere in verticale oscillerende beweging wordt gebracht.

De golf heet longitudinaal, als de deeltjes van het medium oscilleren in de richting van golfvoortplanting (Fig. 15.5).

Longitudinale golf kan worden waargenomen op een lange zachte veer grote diameter. Door een van de uiteinden van de veer te raken, kan men zien hoe opeenvolgende condensaties en verdunning van de spiralen zich langs de veer zullen verspreiden, de een na de ander. In figuur 15.6 tonen de stippen de positie van de windingen van de veer in rust, en vervolgens de posities van de windingen van de veer op opeenvolgende intervallen gelijk aan een kwart van de periode.

De longitudinale golf in het onderhavige geval is dus een alternerende cluster (Sg) en verdunning (Een keer) veer spoelen.

Reizende golfenergie. Energiefluxdichtheidsvector

Een elastisch medium waarin een golf zich voortplant, heeft zowel de kinetische energie van de oscillerende beweging van deeltjes als de potentiële energie als gevolg van de vervorming van het medium. Het kan worden aangetoond dat de volumetrische energiedichtheid voor een vliegtuig dat een harmonische golf aflegt S = Acos(ω(t-) + φ 0) waarbij r = dm/dV de dichtheid van het medium is, d.w.z. verandert periodiek van 0 naar rА2w2 gedurende de tijd p/w = Т/2. De gemiddelde waarde van de energiedichtheid over een periode p / w \u003d T / 2

Om de energieoverdracht te karakteriseren, wordt het concept van de energiefluxdichtheidsvector geïntroduceerd - de Umov-vector. Laten we er een uitdrukking voor afleiden. Als de energie DW wordt overgedragen door het gebied DS^ loodrecht op de richting van golfvoortplanting gedurende de tijd Dt, dan is de energiefluxdichtheid Fig. 2 waarbij DV = DS^ uDt het volume is van een elementaire cilinder geïsoleerd in het medium. Aangezien de energieoverdrachtssnelheid of groepssnelheid een vector is, kan de energiefluxdichtheid ook worden weergegeven als een vector, W/m2 (18)

Deze vector werd geïntroduceerd door professor van de Universiteit van Moskou N.A. Umov in 1874. De gemiddelde waarde van zijn module wordt de intensiteit van de golf genoemd (19) Voor een harmonische golf u = v , daarom kan voor zo'n golf in formules (17) - (19) u worden vervangen door v. De intensiteit wordt bepaald door de energiefluxdichtheid - deze vector valt samen met de richting waarin de energie wordt overgedragen en is gelijk aan de energieflux die wordt overgedragen.

Als ze het hebben over intensiteit, bedoelen ze de fysieke betekenis van de vector - de stroom van energie. De intensiteit van de golf is evenredig met het kwadraat van de amplitude.

De Poynting-vector S kan worden gedefinieerd in termen van het uitwendige product van twee vectoren:

(in het GHS-systeem),

(in SI-systeem),

waar E en H zijn respectievelijk de vectoren van de elektrische en magnetische velden.

(in complexe vorm),

waar E en H zijn de vectoren van de complexe amplitude van respectievelijk de elektrische en magnetische velden.

Deze vector is in absolute waarde gelijk aan de hoeveelheid energie die wordt overgedragen door een oppervlakte-eenheid normaal op S, per tijdseenheid. Door zijn richting bepaalt de vector de richting van energieoverdracht.

Omdat de componenten raken aan de interface tussen twee media E en H continu (zie grensvoorwaarden), dan de vector S is continu op de grens van twee media.

staande golf - oscillaties in gedistribueerde oscillerende systemen met een karakteristieke opstelling van afwisselende maxima (antinodes) en minima (knooppunten) van de amplitude. In de praktijk ontstaat zo'n golf tijdens reflecties van obstakels en inhomogeniteiten als gevolg van de superpositie van de gereflecteerde golf op de invallende golf. In dit geval zijn de frequentie, fase en verzwakkingscoëfficiënt van de golf op de plaats van reflectie uiterst belangrijk.

Een voorbeeld van een staande golf is snaartrillingen, trillingen van lucht in de orgelpijp; in de natuur - Schumann golven.

Een puur staande golf kan strikt genomen alleen bestaan ​​als er geen verliezen in het medium zijn en de golven volledig worden gereflecteerd vanaf de grens. Meestal, behalve staande golven, er zijn ook lopende golven in het medium, die energie brengen naar de plaatsen van absorptie of emissie.

Een Rubensbuis wordt gebruikt om staande golven in een gas aan te tonen.