הפרעות גלים

בין התופעות האופייניות לתהליכי גל, היא התערבות של גלים, אשר מורכב מכך שכאשר שני גלים הם על גבי, הגברה ו הנחתה של תנודות יכול להתרחש.

כדי להכיר את התופעה הזאת, הבה נבחן מה קורה אם גלים מאותו אורך מגיעים לנקודה מסוימת של החלל.

אנו מתבוננים בתופעה זו בדוגמה של גלים,מתפשטת על פני המים. אנו נמשיך ליצור גלים על פני השטח שלה בשתי נקודות. כדי לעשות זאת, בסביבה הקרובה של פני המים אנו מציבים את הקצוות של שני חוטים מחוברים צלחת מתכת אלסטית. כאשר צלחת רוטט, קצות החוטים יהיה לצלול מעת לעת לתוך המים, וכן התרגשות תנודות להתפשט בצורה של גלים של אורך שווה על פני השטח שלה. כל אחד החוטים מרגש מערכת משלו של גלים. שתי מערכות גל, על גבי אחד על השני, יהיה אינטראקציה, ולכן התערבות של גלי תתרחש.

חשוב שתי מערכות גלמתואמים, כלומר, שבאותו אורך הם יוצאים ממרכזי התנודות בשלבים זהים, או אם הם מועברים בשלב אם הם מתעוררים (לדוגמה, הם מקורם בשלבים מנוגדים), אזי אין לשנות את המשמרת עם הזמן. גלים אלה נקראים קוהרנטית. בניסוי זה, הקוהרנטיות מובטחת על ידי העובדה כי שני הקצוות של חוט מעת לעת לגעת על פני המים בו זמנית - הגלים לעזוב את מרכזי רטט באותם שלבים.

תנו לנו לבנות סופרפוזיציה של שתי מערכותגלים קוהרנטיים. העיגולים המוצקים לציין את הפסגות הטבעתיות של גלי הפצה לאורך פני המים מהמקורות, ואת הקו המקווקו - דיכאון. באותן נקודות שבהן יש גלים של שתי המערכות באותו שלבים עם חלל חלול רכס עם כרבולת, - נקודות תנודות מוגבר (מקסימום). נקודות של התנודה (ומינימום) המוחלש ממוקמות במקומות שבם החלל פוגש ציצת ​​גל אחד למשנו. בנוכחות קוהרנטיות של גלים, דפוס של סירוגין של מקסימום ומינימום יהיה יציב. למעשה, אם אתה כרגע על כמה נפגשים בנקודה, לסרק במסרק, ואז אחרי חצי תקופה באותה להיפגש עם חלל חלול, ואחרי חצי תקופה שוב המסרק עם מסרק, וכו ', כלומר, בשלב זה יהיו מקסימום תנודות כל הזמן. שינוי כזה במינימום ובמקסימום של אמפליטודות התנודות נקרא דפוס התערבות. התופעה של סופרפוזיציה של גלים, המהווה דפוס התערבות, נקראת התערבות של גלים.

כדי לענות על השאלה של אילו שלביםיפגשו בנקודה מסוימת של גלים מפריעים, אתה צריך לקחת בחשבון את ההבדל בקורס שלהם. כדי לעשות זאת, זה מספיק כדי לחשב את מספר הגלים של המערכת המתאימה, מוערמים במרחקים בין נקודות מקסימום ומינימום עניין לנו, ואת מרכזי vibrational. נראה כי המקסימום יהיה בנקודות אלה, כי הן במרחקים שווים משני המרכזים או בנקודות שבו ההבדל הנתיב מתאים למספר אפילו של חצי גלים, בעוד המינימה מתאימות למספר מוזר.

באמצעות הדוגמה של ניסוי זה, אנחנו נחשב כזה התופעה כמו הפרעה של גלי מכני.

עם זאת, תופעת ההתערבות היא טבועהלא רק את הגלים המופיעים על פני המים, אלא גם את כל סוגי הגלים: קול, אלקטרומגנטית ועוד. לכן, אם האור יש תכונות גל, ואז כאשר שני הקורות שלה הם על גבי, התערבות של גלי אור תקום.

מקורות פולטים גלים אלה נקראים קוהרנטית. באופטיקה, מקורות קוהרנטיים יכולים להיווצר באופן מלאכותי בלבד.

זה לא צריך להיות שכח כי התערבות של גלים(כל, כולל אור) מופיע רק כאשר הגלים המתקיימים אינטראקציה יש את אותה תדירות ואת הזמן משמרת פאזה עצמאית בכל נקודה.

</ p>>