ההבדל בין גלי נייחים ומתקדמים

תוכן עניינים:

ההבדל העיקרי - גלי נייח מול פרוגרסיבי
מה זה גלי פרוגרסיביים (גלי נסיעה)
מה הם גלי נייח (גלי עמידה)
ההבדל בין גלי נייחים ומתקדמים

ההבדל העיקרי - גלי נייח מול פרוגרסיבי

תנודת החלקיקים בגל מכילה קצת אנרגיה. בהתאם למה שקורה לאנרגיה בגל, אנו יכולים לסווג גלים לגלים נייחים (גלי עמידה) ולגלים פרוגרסיביים (גלי נסיעה). ה ההבדל העיקרי בין גלים נייחים לפרוגרסיביים זה גלים פרוגרסיביים מעבירים אנרגיה ממקום למקום ואילו גלים נייחים אינם מעבירים אנרגיה ממקום למקום.

מה זה גלי פרוגרסיביים (גלי נסיעה)

גלים מתקדמים מעבירים אנרגיה ממקום למקום, מבלי להעביר את החומר. בגלים מכניים פרוגרסיביים, מולקולה מתנדנדת אחת מעבירה חלק מהאנרגיה שלה למולקולה הבאה ואז, מולקולה זו מתחילה להתנדנד גם כן. מולקולה זו מעבירה כעת אנרגיה למולקולה הבאה, וכך הלאה האנרגיה מועברת לאורך הגל. במקרה של גלים אלקטרומגנטיים, השינויים בשדות החשמל והמגנטי נושאים את אנרגיית הגל.

ה אור המגיע מהשמש הוא דוגמה לכך של גל פרוגרסיבי. התנודות בשדות החשמליים והמגנטיים מביאים אנרגיה לאורך כל הדרך מהשמש לכדור הארץ. בגל פרוגרסיבי, שתי נקודות שכנות לעולם אינן בשלב אחד עם השני. נניח שנקודה A לאורך הגל נמצאת בשלב ספציפי. אם ל- A יש נקודה B השכנה ואם הגל מתפשט בכיוון A ל- B, אז נקודה B רוכשת את השלב של A רגע אחרי ש- A עושה זאת. בזמן שזה קורה, A משנה גם את השלב שלה, כך שאף ו- ב לעולם לא יהיו בשלב אחד עם השני. כתוצאה מכך, אם A רוכשת את "המשרעת" שלה (כלומר תזוזה מקסימלית משיווי משקל) בזמן נתון, B רוכש את המשרעת שלה כעבור רגע, אך בשלב זה A כבר איננה בערך המשרעת.

מה הם גלי נייח (גלי עמידה)

גלים נייחים אינם מעבירים אנרגיה ממקום למקום. במקום זאת, הם "מאחסנים" את האנרגיה שלהם במקום אחד. גלים נייחים נוצרים כאשר שני גלים מתקדמים בעלי תדר זהה ואמפליטודות דומות, הנוסעים לכיוונים מנוגדים, מפריעים זה לזה. אם מסתכלים על גל עומד, זה נראה כאילו הוא עשוי מ"לולאות ". "הביניים" של הלולאות הללו נקראות antinodes ונקראים "הקצוות" של הלולאות הללו צמתים, כפי שמוצג מטה:

גלים נייחים: צמתים ואנטי -צונים

צמתים נוצרים במקומות בהם שני הגלים המתקדמים מתערבים אנטי פאזה. נוצרים אנטינודיות במקומות בהם שני הגלים המתקדמים מפריעים בשלב. שים לב כי סוג זה של דפוס יציב נוצר רק בתדרים ספציפיים, הנקראים תדרים הרמוניים. בתדרים אחרים, הקשר הפאזי בין שני הגלים המתקדמים בכל נקודה אינו קבוע, ולכן לא תוכל לראות תבנית ברורה ויציבה. הסרטון הבא מציע הדגמה נהדרת המראה כיצד נוצר גל עומד על חבל רוטט.

בגלים נייחים, כל נקודה "בתוך לולאה" (כלומר בין שני צמתים עוקבים) נמצאת בשלב. המשמעות היא שכל התנודות מגיעות לאמפליטודה בו זמנית. עם זאת, אין שתי נקודות שכנות לאורך גל נייח בעלות אותה משרעת. לנקודה באנטינודה יש את המשרעת המקסימלית בעוד שלנקודה בצומת יש משרעת של 0. נקודות בשתי "לולאות שכנות" בגל נייח נמצאות באנטי -פאזה זו עם זו. המרחק בין שני צמתים רצופים (או שני אנטי -קודים עוקבים) בגל נייח שווה חצי מאורך הגל.

גלים המיוצרים על ידי מיתרי גיטרה הם גלים נייחים. כאשר אתה מריט מחרוזת, אתה יוצר גל פרוגרסיבי שעובר לאורך המחרוזת ומשתקף בסוף המחרוזת. הגל המקורי מפריע לגל המוחזר ויוצר גל נייח. חלילים וכלי נשיפה אחרים מייצרים גם גלים נייחים. גלים נייחים אלה נוצרים על ידי תנודות של מולקולות אוויר בעמודי האוויר במכשירים אלה.