Dvojrozmerné vlny

Vysvetľujeme, aké dve rozmerové vlny sú, ich charakteristiky, typy, ktoré existujú a uvádzajú niekoľko príkladov

Dvojrozmerná vlna produkovaná narušením v bode na hladine vody z rybníka, videná zhora zhora. Kruhový vzorec tvorený hrebeňovými a vlnovými údoliami je vidieť

Čo sú to dve rozmerové vlny?

Byť Dvojrozmerné vlny Tí, ktorých fronty sa pohybujú v lietadle, ako je to v prípade vĺn, ktoré sa tvoria na povrchu tichej vody, kvôli malému narušeniu.

Rovnakým spôsobom sú vlny, ktoré sa tvoria na povrchu pokojnej vody v vedre. Potom sa vytvoria vlny, ktorých hrebene a údolia tvoria sústredné kruhy okolo bodu rušenia, roztiahnutia radiálne a von, v dvoch rozmeroch vodného rozhrania so vzduchom so vzduchom so vzduchom.

Najbežnejší typ dvojrozmerného typu vlny, ktorý sa vyskytuje v rozhraní dvoch rôznych prostriedkov, napríklad vzduch a voda alebo vzduch a zemský povrch.

Môžu sa však vyskytnúť aj v rozhraní dvoch kvapalín s rôznou hustotou alebo vo vrstvách podložia pri rôznych rýchlostiach šírenia.

Bidimenzionálne elektromagnetické vlny môžu byť tiež tvorené v dvoch mediálnom rozhraní rôznych dielektrických konštantných, ako v rádiových vlny, ktoré šíria zemský povrch.

Charakteristiky dvoch dimenzionálnych vĺn

Výrazná charakteristika dvoch rozmerových vĺn spočíva v tom, že sa šíria v dvoch rozmeroch, to znamená, že vlny sa pohybujú na povrchu. Okrem::

• Šípajúci povrch dvoch dimenzionálnych vĺn je zvyčajne rovina, ale vlny, ktoré sa šíria na povrchu gule.
• Dvojrozmerné vlny môžu byť dlhodobé, priečne alebo kombinácia oboch. Záleží na tom, že smer pohybu čelných čelných vĺn sa vyskytuje na povrchu (dve rozmery).
• Zvyčajne sa vyskytujú v dvoch mediálnych rozhraní s rôznymi elastickými alebo dielektrickými vlastnosťami.
• Môžu sa tiež vyskytnúť v trojrozmernom homogénnom prostredí, ak k počiatočnému narušeniu dochádza v dvoch smeroch a tretí smer zostáva nezmenený.

Môže vám slúžiť: svetelné telá: Charakteristiky a spôsob, akým generujú svoje vlastné svetlo

Typy dvoch dimenzionálnych vĺn

Mechanické vlny

Mechanické vlny sa chápu ako tie, ktoré vyžadujú médium šírenia materiálu, ktorým môže byť plyn, kvapalina alebo tuhá látka.

V mechanických vlnách je narušenie malé posun substrátu v rovnováhe, ktorý týmto spôsobom vytvára restoratívnu silu. Táto sila je zodpovedná za výrobu pulzu alebo vlny, ktorá sa šíri cez médium.

Elektromagnetické vlny

Na rozdiel od mechanických vĺn, elektromagnetické vlny nevyžadujú propagačné prostriedky, pretože sú schopné šíriť sa vákuom.

Elektromagnetické vlny v dvoch rozmeroch sa však všeobecne tvoria v oboch mediálnom rozhraní, ako je vákuum a dielektrický povrch alebo prázdnota a vodivý povrch, ako napríklad kov. 

Príklady ODvojrozmerné NDA

Mechanické dve rozmerové vlny

Sú veľmi rozmanité, niektoré príklady sú nasledujúce:

1.- Vlny na napätej membráne

Príkladom sú stacionárne vlny, ktoré sa tvoria na povrchu bubna.

2.- Gravitačné vlny na povrchu oceánu

Sú to tie, ktoré tvoria vlny mora a ich správanie sa riadi hlavne silou gravitácie, inými slovami, váhou samotnej vody.

3.- Medzifázové povrchové vlny

Sú tvorené v dvoch mediálnych rozhraní, napríklad na pokojnom povrchu jazera a vzduchu nad ním.

Na rozdiel od vĺn mora, v ktorých je restoratívna sila váha, šírenie malých vĺn jazera je do značnej miery spôsobené povrchovým napätím vody. Je to rovnaká sila, ktorá umožňuje malému hmyzu prechádzať sa po povrchu tichej vody, alebo v ňom pláva tenký oceľový špendlík.

Môže vám slúžiť: Wimshursst Machine: História, ako to funguje a aplikácie

4.- Povrchné seizmické vlny

Sú to dve rozmerové vlny, ktoré sa šíria rovnobežne s zemským povrchom. Spĺňajú rovnicu vĺn pre elastické médiá a jej amplitúda sa rýchlo rozpadajú s hĺbkou, v dôsledku celkovej straty elastického úsilia na povrchu vystavenom atmosfére.

Medzi seizmickými vlnami, ktoré sa šíria po celom zemskom povrchu, vynikajú:

• Ten Láska vlny, v ktorom je narušenie rovnobežné s povrchom.
• Ten Vlny, ktorého polarizácia je kolmá na smer šírenia a sú tiež o niečo rýchlejšie ako milostné vlny.

Láskaova dve dimenzionálna vlna je priečna seizmická vlna, ktorá sa šíri rovnobežne s zemským povrchom a jej amplitúda sa rýchlo rozpadne v smere kolmom na ňu. Zdroj: Wikimedia Commons

Rýchlosť šírenia v tomto type vlny závisí od vlnovej dĺžky, takže sa považujú za disperzné vlny.

5.- Kamenné vlny

Sú to priečne elastické vlny, ktoré sa šíria dvoma rozmermi na rozhraní dvoch tuhých materiálov s rôznym modulom elasticity.

Elektromagnetické dvojrozmerné vlny

Uvádzajú sa aj elektromagnetické dve rozmerové vlny, napríklad:

1.- Vlny SPP (povrchový plazmónový Polariton) 

Sú to elektromagnetické vlny, ktoré cestujú pozdĺž dvoch rozmerových povrchov tvorených kovovým vodičom a izolátorom.

Názov pochádza z toho, že tento typ vlny vytvára polarizáciu (alebo indukovanú separáciu záťaže) na povrchu kovu a tiež elektromagnetickú vlnu v prostredí blízko tohto povrchu.

Obe vlny, ktoré pochádzajú od separácie záťaže v kovovej a elektromagnetickej vlne, sa pohybujú spolu pozdĺž dvoch rozmerov kovového povrchu.

2.- Vlny Norton Rasant

Sú to rádiové vlny, ktoré cestujú paralelne so zemským povrchom, po zakrivení, preto sa považujú dve rozmerové vlny.

Môže vám slúžiť: viskózne trenie (sila): koeficient a príklady

Toto sú hovory Rádiové vlny s dlhými vlnami, ktorého frekvencia je pod tromi megahertzios. 

Takéto vlny sú ľahko difrakčné, a preto môžu obklopovať prekážky a sledovať suchozemské zakrivenie, a tak sa šíria na veľké vzdialenosti.

3.- Sommerfeld-Zenneck povrchové vlny

Tieto dve dimenzionálne elektromagnetické vlny sa prenášajú paralelne s plochým rozhraním dvoch homogénnych médií, ale s rôznymi elektrickými príspevkami.

V ortogonálnom smere k plochému rozhraniu amplitúda týchto vĺn exponenciálne mizne. Z tohto dôvodu sa považujú za autenticky dvojrozmerné a šíria sa iba pozdĺž povrchu, ktorý oddeľuje tieto dve médiá.