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 /
TypeScript: Классы и конструкторы run.dev 06.04.2025 TypeScript, как статически типизированный язык, построенный на основе JavaScript, привнес в веб-разработку новый уровень надежности и структурированности кода. Одним из важнейших элементов этой. . .	Многопоточное программирование: Rust против C++ golander 06.04.2025 C++ существует уже несколько десятилетий и его поддержка параллелизма постепенно наращивалась со временем. Начиная с C++11, язык получил стандартную библиотеку для работы с потоками, а в последующих. . .	std::vector в C++: от основ к оптимизации производительности NullReferenced 05.04.2025 Для многих программистов знакомство с std::vector происходит на ранних этапах изучения языка, но между базовым пониманием и подлинным мастерством лежит огромная дистанция. Контейнер std::vector. . .	Реляционная модель и правила Кодда: фундамент современных баз данных Codd 05.04.2025 Конец 1960-х — начало 1970-х годов был периодом глубоких трансформаций в области хранения и обработки данных. На фоне растущих потребностей бизнеса и правительственных структур существовавшие на тот. . .	Асинхронные операции в Django с Celery py-thonny 05.04.2025 Разработчики Django часто сталкиваются с проблемой, когда пользователь нажимает кнопку отправки формы и. . . ждёт. Секунды растягиваются в минуты, терпение иссякает, а интерфейс приложения замирает. . . .
Использование кэшей CPU: Максимальная производительность в Go golander 05.04.2025 Разработчикам хорошо известно, что эффективность кода зависит не только от алгоритмов и структур данных, но и от того, насколько удачно программа взаимодействует с железом. Среди множества факторов,. . .	Создаем Telegram бот на TypeScript с grammY run.dev 05.04.2025 Одна из его самых сильных сторон Telegram — это интеграция ботов прямо в экосистему приложения. В отличие от многих других платформ, он предоставляет разработчикам мощный API, позволяющий создавать. . .	Паттерны распределённых транзакций в Event-Driven микросервисах ArchitectMsa 05.04.2025 Современные программные системы всё чаще проектируются как совокупность взаимодействующих микросервисов. И хотя такой подход даёт множество преимуществ — масштабируемость, гибкость, устойчивость к. . .	Работа с объемным DOM в javascript Htext 04.04.2025 Сегодня прочитал статью тут о расходах памяти в JS, ее утечках и т. п. И вот что вспомнил из своей недавней практики. Может, кому пригодится. Хотя, в той статье об этом тоже есть. Дело в том, что я. . .	Оптимизация производительности Node.js с помощью кластеризации run.dev 04.04.2025 Масштабирование приложений для обработки тысяч и миллионов запросов — обыденная задача для многих команд. Node. js, благодаря своей асинхронной событийно-ориентированной архитектуре, стал популярной. . .

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

	Интерференция механических волн 05.08.2019, 16:13. Показов 1354. 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