Page 137 - 6374

З формул (30) і (32) випливає, що відстань між сусідніми пучностями або між сусідніми

вузлами дорівнює . Відстань між сусіднім вузлом і пучністю
2

(33)
вузл − пучн = .
4

2
Множник 2 cos , що входить до рівняння (27), для всіх точок, які лежать між двома
0

сусідніми вузлами, має той самий знак, а при переході через вузол, тобто через нульове
значення, міняє знак на протилежний. Це означає, що всі частинки, які знаходяться між
сусідніми вузлами, коливаються в однакових фазах. Частинки, що знаходяться з різних

сторін вузла, коливаються у протилежних фазах, тобто різниця фаз між ними дорівнює .
Стоячі хвилі можуть утворюватися при накладанні (інтерференції) як поперечних, так і

поздовжніх хвиль.

На рис. 4 наведено миттєвий розподіл зміщень частинок середовища для поперечної
стоячої хвилі у момент часу і + /2.

У стоячій хвилі на відміну від біжучої хвилі не відбувається перенесення енергії. Це

пояснюється тим, що падаюча і відбита хвилі мають однакові амплітуди і переносять
однакову енергію у протилежних напрямах. Повна енергія стоячої хвилі зосереджена між

вузловими точками і з часом не змінюється. Відбувається тільки перехід потенціальної
енергії в кінетичну і навпаки. Оскільки протягом існування стоячої хвилі вузлові точки

перебувають у спокої, то через них енергія не переноситься. Через вузли швидкості, де
частинки середовища перебувають у спокої, неможливе перенесення кінетичної енергії, а

через вузли відносної деформації неможливе перенесення потенціальної енергії. Коли вся

енергія переходить у потенціальну, то вона зосереджується в основному біля пучності хвилі
відносної деформації, тобто біля вузла хвилі зміщень. Коли вся енергія переходить у

кінетичну, то вона зосереджується в основному біля пучності хвилі швидкостей, тобто біля

пучності хвилі зміщень. Отже, перетворення потенціальної енергії в кінетичну (і навпаки)
відбувається між сусідніми вузлами зміщень і відносних деформацій, тобто на ділянці

довжиною в чверть хвилі. Ці перетворення енергії відбуваються за період коливань стоячої
хвилі. Поняття потоку енергії та вектора Умова не мають смислу для стоячих хвиль.

Як зазначалося, стоячі хвилі найбільш зручно дістати накладанням біжучої і відбитої
хвиль. У місцях відбивання хвиль на межі поділу двох середовищ залежно від граничних

умов може утворюватись або вузол, або пучність. Кожне середовище чинить опір

проникненню в нього хвиль. Здатність середовища чинити опір проникненню в нього хвиль
характеризують хвильовим опором.