Изучение волнового фронта и его особенностей. Волновой фронт представляет геометрическое место точек среды, где колебания происходят в одной и той же фазе. Узнайте больше о сферическом, плоском и цилиндрическом фронте волн. Подробности на NOCFN.
Волново́й фронт (волновая поверхность) — геометрическое место точек среды, в которых колебания, обусловленные распространением волны, происходят в одной и той же фазе. Если распространяющееся возмущение ограничено во времени (а следовательно, и в пространстве), фронтом волны называется также поверхность, до которой дошёл волновой процесс к данному моменту времени, то есть граница между возмущённой и невозмущённой областями среды.
Простейшие формы волнового фронта
Понятие фронта волны применяется к синусоидальным волнам любой природы, таким как электромагнитные и упругие волны. В зависимости от формы волнового фронта выделяют простейшие типы волн:
- Сферический фронт: формируется от точечного источника. В этом случае фронт волны имеет форму сферы. Лучи, являющиеся радиусами этой сферы, перпендикулярны к волновому фронту.
- Плоский фронт: формируется от плоского источника, например, колеблющейся пластины для звуковой волны или в одномерных системах, таких как линии передачи и волноводы. В этом случае лучи параллельны между собой.
- Цилиндрический фронт: формируется от нитеподобного источника или от точечного источника в двумерной системе, например, волна на поверхности водоёма.
В процессе распространения волны её форма может изменяться. Например, при прохождении плоской световой волны через линзу, волновой фронт становится сферическим.
Однородность волны и волновая нормаль
Однородной волной называется волна, у которой значения амплитуды на волновом фронте одинаковы. Линия, нормальная к волновой поверхности, называется лучом или волновой нормалью.
Продолжение следует...
См. также
Что нам скажет Википедия?
Волново́й фронт (волновая поверхность) — геометрическое место точек среды, в которых колебания, обусловленные распространением волны, происходят в одной и той же фазе. Если распространяющееся возмущение ограничено во времени (а следовательно, и в пространстве), фронтом волны называется также поверхность, до которой дошёл волновой процесс к данному моменту времени, то есть граница между возмущённой и невозмущённой областями среды.
Понятие применяется к синусоидальным волнам любой природы, например электромагнитным или упругим. По форме волнового фронта выделяют простейшие волны: сферическую (от точечного источника), плоскую (от плоского источника типа колеблющейся пластины для звуковой волны, или в одномерных системах: линиях передачи, волноводах, или далеко от точечного источника), цилиндрическую (от нитеподобного источника или от точечного источника в двумерной системе, как то волна на поверхности водоёма). В процессе распространения волны её форма изменяется. Так, при прохождении плоской световой волны через линзу волновой фронт становится сферическим.
Если значения амплитуды волны на волновом фронте одинаковы, то волна является однородной. Линия, нормальная к волновой поверхности, называется лучом, или волновой нормалью.
