Стоячие волны

Опубликовано 22.05.2010 Ведущий Евгений Глазков

Очень важный случай интерференции наблюдается при наложении двух встречных плоских волн с одинаковой амплитудой. Возникший в результате колебательный процесс называется стоячей волной. Практически стоячие волны возникают при отражении волн от преград. Падающая на преграду волна и бегущая ей навстречу отраженная, налагаясь друг на друга, дают стоячую волну. При этом крайне важное значение имеет частота, фаза и коэффициент затухания волны в месте отражения. В каждой точке стоячей волны происходят колебания той же частоты, что и у встречных волн. Такие точки называются пучностями стоячей волны. В точках, где амплитуда колебаний обращается в нуль, называются узлами стоячей волны. Точки среды, находящиеся в узлах, колебаний не совершают. Всякий волновой процесс, связанный с распространением возмущений, может сопровождаться образованием стоячих волн. Они могут возникать не только в газообразных, жидких и твёрдых средах, но также и в вакууме при распространении и отражении электромагнитных возмущений, например в электрических длинных линиях. Чисто стоячая волна может существовать только при отсутствии потерь в среде и полном отражении волн от границы. Обычно, кроме стоячих волн, в среде присутствуют и бегущие волны, подводящие энергию к местам её поглощения или излучения. В оптике также возможно установление стоячей волны с видимыми максимумами и минимумами электрического поля. Если свет не монохроматический, то в стоячей волне пучности электрического поля разных длин волн будут расположены в разных местах и нередко наблюдается разделение цветов.