Конструктивные и деструктивные волны
Созидательные волны и разрушительные волны - две концепции, широко обсуждаемые в волнах и вибрациях. Конструктивная волна - это явление, когда две волны интерферируют так, что результирующая амплитуда больше, чем амплитуда каждой отдельной волны. Деструктивная волна - это явление, когда две волны интерферируют так, что результирующая амплитуда меньше, чем у отдельных волн. Эти два понятия связаны друг с другом и очень важны в таких областях, как звукорежиссура, акустика, волны и вибрации и многих других областях. В этой статье мы обсудим, что такое конструктивная волна и деструктивная волна, их определения и приложения, и, наконец, сравним конструктивную волну и деструктивную волну, чтобы отличить конструктивную волну от деструктивной волны.
Что такое конструктивная волна?
Волны можно наблюдать практически везде в природе. Очень важно иметь правильное представление о природе волн, чтобы понять саму природу. Чтобы понять концепцию конструктивных волн, нужно сначала понять концепцию интерференции. Интерференция – это свойство, связанное с волновой природой материи. Интерференция может быть описана с использованием принципа суперпозиции.
Принцип суперпозиции утверждает, что результирующая реакция в данном месте и в данное время представляет собой сумму реакций, вызванных каждой причиной одновременно. Пусть имеются две волны, описываемые функциями X1 (x, t) и X2(x, t). Чистый отклик в точке x0 в момент времени t0 равен Xt(x 0, t0)=X1(x0, t 0) + X2(x0, t0). Если амплитуды двух волн равны и они колеблются в одной плоскости, максимальная амплитуда результирующей волны в два раза превышает амплитуду исходной волны. Область, в которой амплитуда находится между исходной амплитудой и максимальной амплитудой, называется конструктивной интерференцией. Конструктивная интерференция возникает, когда волны находятся в фазе друг с другом.
Что такое деструктивная волна?
Разрушительные волны, как следует из названия, разрушают волну. Как и в предыдущем случае, предположим, что в одной плоскости колеблются две волны с одинаковыми амплитудами. Результирующая волна от интерференции этих двух волн имеет амплитудный минимум, равный нулю. В этом случае волна местами полностью исчезает. Область между исходной амплитудой и минимальной амплитудой известна как область деструктивной интерференции.
В чем разница между конструктивной волной и деструктивной волной?
• Конструктивные волны дают результирующую волну с большей амплитудой, чем исходные волны; деструктивные волны дают волну с меньшей амплитудой, чем исходная волна.
• Конструктивные волны и деструктивные волны - это всего лишь две формы интерференции. Они могут происходить одновременно для данной волны.
• Стоячая волна является хорошим примером конструктивной интерференции и деструктивной интерференции. Узлы стоячей волны представляют собой деструктивную волну с нулевой амплитудой. Пучности стоячей волны имеют удвоенную амплитуду исходной волны и представляют собой конструктивные волны.
