Интерференция механических волн

@Трюфель · Регистрация: 05.08.2019

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Доброго времени суток!

На анимации — распространение волны с учётом её строения из частиц. А есть ли схожая анимация, но только когда уже две волны распространяясь взаимодействуют друг с другом?
P. S. Хочется хотя бы приблизительно по наитию понять, как движутся частицы упругой среды в области наложения механических волн, т. е. там, где происходит их интерференция.

https://gifer.com/ru/9Lt6

@titan4ik · 05.08.2019, 21:08

Сообщение от Трюфель

На анимации — распространение волны с учётом её строения из частиц. А есть ли схожая анимация, но только когда уже две волны распространяясь взаимодействуют друг с другом?

Интерференция - это не взаимодействие. Это просто наложение.
Взаимодействие волн возможно только при наличии нелинейности среды распространения. То есть, практически всегда) Но, как правило, это достаточно тонкие эффекты.

@Трюфель · 05.08.2019, 21:18 **[ТС]**

Да, пусть будет наложение. Я не искушён в терминологии. Но всё равно мне кажется, что Вы поняли, что я имею в виду.

@TRam_ · 07.08.2019, 15:03

Сообщение от Трюфель

т. е. там, где происходит их интерференция

В одномерном случае для бесконечных волн разница будет только в изменении скорости движения суммарной волны и её амплитуды при сохранении частоты колебаний. Вплоть до случая неподвижной волны (называемой стоячей), когда горб-впадина меняются в одном и том же месте и никуда не движутся.

А для общего случая (когда частоты разные) будут биения - http://koi.tspu.ru/waves/ch1_6.htm

@Трюфель · 07.08.2019, 20:54 **[ТС]**

Вряд ли небольшая галька, брошенная в воду, образует одномерный случай. При этом если рядом бросить такой же небольшой камешек, то круги от двух этих источников будут спокойно сквозь друга проходить, т. е. проявится интерференция. И интеререснее всего понять примерную траекторию колебания молекул в области пересечения двух фронтов. Как колеблются они при распространении одной волны приблизительно ясно (к тому ж анимация про это весьма наглядна, приятно посмотреть), а вот как при наложении двух волн — вопрос.

@TRam_ · 08.08.2019, 22:01

Сообщение от Трюфель

а вот как при наложении двух волн — вопрос

да в том то и дело что точно так же, только гребни волн будут двигаться с иной скоростью или вовсе будут стоять на месте. Это если речь об оси между точками падения камешков. Если речь о "виде сверху" для области по сторонам от отрезка между точками падения - опять же всё то же самое, только горб (впадина) волны получается компактный, а не растянутый в дугу окружности. Но принцип тот же самый - вода перетекает к гребню, потом растекается от него в стороны, и так повторяется.

P.S. на jif-анимации классический случай с волной, в которой частицы воды совершают движения по окружности. Но ровно точно так же они могут совершать и движения по эллипсу, или вовсе почти в горизонтальной плоскости (сохраняя уровень в некоторых местах неизменным)

@titan4ik · 10.08.2019, 22:17

Сообщение от Трюфель

И интеререснее всего понять примерную траекторию колебания молекул в области пересечения двух фронтов. Как колеблются они при распространении одной волны приблизительно ясно (к тому ж анимация про это весьма наглядна, приятно посмотреть), а вот как при наложении двух волн — вопрос.

Если Вы знаете, что происходит при раздельном распространении первой и второй волны, то при их совместном распространении просто складывайте величины согласно правилам сложения для скаляров и векторов. Всё это работает как линейное приближение. Линейное приближение обычно применимо при малых амплитудах. Если линейное приближение уже не корректно использовать, то всё сразу усложняется - волны начинают взаимодействовать через нелинейность среды. Для нелинейной оптики, например, есть хороший одноименный букварь Бломбергена. Там всё описано "про волны". Но это не научно-популярная книжка.

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Контейнеризация React приложений с Docker Reangularity 03.04.2025 Контейнеризация позволяет упаковать приложение со всеми его зависимостями в автономный контейнер, который можно запустить на любой платформе с установленным Docker. Это существенно упрощает процессы. . .	Свой попап в SwiftUI mobDevWorks 03.04.2025 SwiftUI, как декларативный фреймворк от Apple, предоставляет множество инструментов для создания пользовательских интерфейсов. В нашем распоряжении есть такие API как alerts, popovers, action sheets. . .	Антипаттерны микросервисной архитектуры ArchitectMsa 03.04.2025 Хорошо спроектированная микросервисная система может выдержать испытание временем, оставаясь гибкой, масштабируемой и устойчивой к большинству проблем. Такая архитектура обладает высоким уровнем. . .	std::mutex в C++: Советы и примеры использования bytestream 03.04.2025 std::mutex - это механизм взаимного исключения, который гарантирует, что критический участок кода выполняется только одним потоком в каждый момент времени. Это простое, но могущественное средство. . .	Не удержался от оценки концепции двигателя Стирлинга. Hrethgir 03.04.2025 Сколько не пытался - она выдавала правильные схемы, причём случайно рисовала горячие области в середине, холодные по краям, трубки с краёв в низ и магнит в соединяющей, но при этой выдавала описание. . .
Метод с двумя буферами (или double buffering) или ping-pong buffering Hrethgir 02.04.2025 Из ответов LM модели. Метод, который предполагает использование двух массивов для хранения промежуточных результатов сложения векторов, обычно применяется в сценариях, где необходимо минимизировать. . .	На любовном киберфронте Alexander-7 01.04.2025 Недавно на одном малоизвестном сайте знакомств мною заинтересовалась девушка: «Текст немного странный. Но, судя по адресу почты, иностранка», – подумал я. Поколебавшись пару суток, я ответил ей:. . .	Как работает Node.js изнутри run.dev 29.03.2025 Node. js изменил подход к разработке веб-приложений, позволив использовать JavaScript не только на стороне клиента, но и на сервере. Созданный в 2009 году Райаном Далем, этот открытый,. . .	Моки в Python: Mock Object Library py-thonny 29.03.2025 Тестирование кода требует особого подхода, когда речь идёт о компонентах, взаимодействующих с внешним миром. Мы часто сталкиваемся с непредсказуемостью HTTP-запросов, чтением данных из базы или. . .	JavaScript: Управление памятью и улучшение производительности run.dev 29.03.2025 В отличие от низкоуровневых языков программирования, JavaScript не требует ручного выделения и освобождения памяти. Здесь работает автоматический сборщик мусора, который определяет, какие объекты. . .

@Трюфель 0 / 0 / 0 Регистрация: 05.08.2019 Сообщений: 3

	Интерференция механических волн 05.08.2019, 16:13. Показов 1350. Ответов 6 Метки волны, колебания, механика (Все метки) Доброго времени суток! На анимации — распространение волны с учётом её строения из частиц. А есть ли схожая анимация, но только когда уже две волны распространяясь взаимодействуют друг с другом? P. S. Хочется хотя бы приблизительно по наитию понять, как движутся частицы упругой среды в области наложения механических волн, т. е. там, где происходит их интерференция. https://gifer.com/ru/9Lt6 0

@titan4ik Заблокирован
	05.08.2019, 21:08
	Сообщение от Трюфель На анимации — распространение волны с учётом её строения из частиц. А есть ли схожая анимация, но только когда уже две волны распространяясь взаимодействуют друг с другом? Интерференция - это не взаимодействие. Это просто наложение. Взаимодействие волн возможно только при наличии нелинейности среды распространения. То есть, практически всегда) Но, как правило, это достаточно тонкие эффекты. 0

@Трюфель 0 / 0 / 0 Регистрация: 05.08.2019 Сообщений: 3
	05.08.2019, 21:18 [ТС]
	Да, пусть будет наложение. Я не искушён в терминологии. Но всё равно мне кажется, что Вы поняли, что я имею в виду. 0

@TRam_ зомбяк 1584 / 1218 / 345 Регистрация: 14.05.2017 Сообщений: 3,940
	07.08.2019, 15:03
	Сообщение от Трюфель т. е. там, где происходит их интерференция В одномерном случае для бесконечных волн разница будет только в изменении скорости движения суммарной волны и её амплитуды при сохранении частоты колебаний. Вплоть до случая неподвижной волны (называемой стоячей), когда горб-впадина меняются в одном и том же месте и никуда не движутся. А для общего случая (когда частоты разные) будут биения - http://koi.tspu.ru/waves/ch1_6.htm 0

@Трюфель 0 / 0 / 0 Регистрация: 05.08.2019 Сообщений: 3
	07.08.2019, 20:54 [ТС]
	Вряд ли небольшая галька, брошенная в воду, образует одномерный случай. При этом если рядом бросить такой же небольшой камешек, то круги от двух этих источников будут спокойно сквозь друга проходить, т. е. проявится интерференция. И интеререснее всего понять примерную траекторию колебания молекул в области пересечения двух фронтов. Как колеблются они при распространении одной волны приблизительно ясно (к тому ж анимация про это весьма наглядна, приятно посмотреть), а вот как при наложении двух волн — вопрос. 0

@TRam_ зомбяк 1584 / 1218 / 345 Регистрация: 14.05.2017 Сообщений: 3,940
	08.08.2019, 22:01
	Сообщение от Трюфель а вот как при наложении двух волн — вопрос да в том то и дело что точно так же, только гребни волн будут двигаться с иной скоростью или вовсе будут стоять на месте. Это если речь об оси между точками падения камешков. Если речь о "виде сверху" для области по сторонам от отрезка между точками падения - опять же всё то же самое, только горб (впадина) волны получается компактный, а не растянутый в дугу окружности. Но принцип тот же самый - вода перетекает к гребню, потом растекается от него в стороны, и так повторяется. P.S. на jif-анимации классический случай с волной, в которой частицы воды совершают движения по окружности. Но ровно точно так же они могут совершать и движения по эллипсу, или вовсе почти в горизонтальной плоскости (сохраняя уровень в некоторых местах неизменным) 1

@titan4ik Заблокирован
	10.08.2019, 22:17
	Сообщение от Трюфель И интеререснее всего понять примерную траекторию колебания молекул в области пересечения двух фронтов. Как колеблются они при распространении одной волны приблизительно ясно (к тому ж анимация про это весьма наглядна, приятно посмотреть), а вот как при наложении двух волн — вопрос. Если Вы знаете, что происходит при раздельном распространении первой и второй волны, то при их совместном распространении просто складывайте величины согласно правилам сложения для скаляров и векторов. Всё это работает как линейное приближение. Линейное приближение обычно применимо при малых амплитудах. Если линейное приближение уже не корректно использовать, то всё сразу усложняется - волны начинают взаимодействовать через нелинейность среды. Для нелинейной оптики, например, есть хороший одноименный букварь Бломбергена. Там всё описано "про волны". Но это не научно-популярная книжка. 0