Bølgebevægelse er overalt på Jorden og i universet. Typer af bølger inkluderer lydbølger, vandbølger, bølger på en streng og elektromagnetiske bølger, for at nævne nogle få.
Hvad er en bølge?
En bølge, teknisk set, er en forstyrrelse i et medium, der spredes fra et sted til et andet via svingninger (frem og tilbage bevægelser) i dette medium. Mere enkelt sagtdet er en vibration, der bæres af materien gennem tid og rum.
En vigtig egenskab ved en bølge er, at denoverfører energimen ikke noget. En bølge starter med en energiforøgelse et eller andet sted i et medium, såsom en hånd, der skubber på overfladen af en dam. Da hver partikel i et materiale modtager energi fra det indledende skub - i dette eksempel vandmolekylerne - støder det ind i partiklerne ved siden af det, som støder på de næste osv.
Vandmolekylerne blev ikke alle omorganiseret til nye steder i dammen; de skubbede kun frem og tilbage mod hinanden, hvordan folk, der står skulder-til-skulder i en skare, kunne ricochet på plads, efter at nogen ved kanten falder i dem.
Bølger findes i to typer:
Tværgående bølgerer dannet af stof, der svinger vinkelret på retning af energibevægelsen. For eksempel bevæger nogen, der pumper enden af et springtov fast på en væg, stykkerne af mediet ( reb) lodret, mens energien bevæger sig vandret langs rebet til væggen, indtil hele rebet er bevæger sig.
Langsgående bølgerer dannet af stof, der svinger i samme retning som den energi, det bærer. De tidligere eksempler på krusninger i en pool eller gennem en skare, der er blevet forstyrret i den ene ende, er begge i længderetningen.
Grundlæggende egenskaber ved bølger
De mest basale bølgeegenskaber er bølgelængde, amplitude, frekvens og periode.
Enbølgelængdeer defineret som afstanden mellem et hvilket som helst punkt på en bølgetil nøjagtigt samme punkt på den næste bølge.For eksempel kan en bølgelængde måles fra toppen eller toppen af en bølge i havet til toppen af den næste bølge. Bølgelængde betegnes med små bogstaver lambda (λ) og bruger SI-enhedens længde, meter (m).
Detamplitudeaf bølgen,EN, er et mål for den maksimale forskydning af ethvert stof i mediet fra er ligevægt (eller hvileposition). Så for en sinuskurveformet bølge, der går op og ned omkring x-aksen, har amplituden densamme størrelse som den højeste eller laveste position. Som et mål for forskydning måles amplitude også i meter (m).
Detfrekvensaf en bølge,f, er et mål for, hvor mange bølger der passerer, eller hvor mange svingninger der sker i et sekund. SI-enhedens frekvens er hertz (Hz). For eksempel oscillerer et barn på en gynge sig frem og tilbage omkring gyngens hvileposition, hvilket gør en komplet frem og tilbage tur hvert tredje sekund. Det betyder, at hun går igennemen tredjedel af en fuld bølge (svingning) hvert sekund, så hendes frekvens ville være 1/3 Hz.
Detperiodeaf en bølge,T, er det omvendte af frekvensen; i stedet for hvor mange bølger pr. sekund, måler det tiden for en fuld bølge eller svingning at forekomme. Således måles det i SI-tidsenheden, sekunder (s). For det samme barn på gyngen er hendes bølgeperiode tre sekunder. (Bemærk at tre er det omvendte af en tredjedel.)
En bølges hastighed
Bølgehastighed (v) er den hastighed, hvormed en forstyrrelse bevæger sig fra et sted til et andet. En bølge bevæger sig med en hastighed (i meter pr. Sekund, m / s) svarende til produktet af frekvens og bølgelængde. Bølge ligningen er derfor:
v = \ lambda f