Dwie -wymiarowe fale

Wyjaśniamy, jakie są dwie -wymiarowe fale, ich cechy, typy, które istnieją i podają kilka przykładów

Dwie -wymiarowa fala wytwarzana przez zakłócenie w punkcie na powierzchni wody stawu, widoczne z góry. Można zobaczyć kołowy wzór utworzony przez doliny grzebienia i fal

Jakie są dwa -wymiarowe fale?

Czy Dwie -wymiarowe fale Ci, których fronty poruszają się na płaszczyźnie, podobnie jak w przypadku fal utworzonych na powierzchni cichej wody, z powodu niewielkich zakłóceń.

W ten sam sposób fale utworzone na powierzchni nieruchomej wody w wiadrze są dwukierunkowe, podczas upuszczania kropli wody. Następnie powstają fale, których grzbiety i doliny tworzą koncentryczne koła wokół punktu zakłóceń, rozprzestrzeniające się promieniowo i na zewnątrz, w dwóch wymiarach interfejsu wodnego z powietrzem z powietrzem.

Najczęstszy dwuwymiarowy typ fali, który występuje w dwóch różnych interfejsach średnich, na przykład powietrza i wody lub powierzchni powietrza i ziemi.

Ale mogą również wystąpić w interfejsie dwóch cieczy o różnej gęstości lub w warstwach podgleda, przy różnej prędkości propagacji.

Bidimensionensional elektromagnetyczne fale można również uformować w dwóch interfejsach mediów o różnej stałej dielektrycznej, jak w falach radiowych, które rozprzestrzeniają powierzchnię Ziemi.

Charakterystyka dwóch wymiarów fal

Charakterystyczną cechą dwóch fali wymiarowych jest to, że rozprzestrzeniły się w dwóch wymiarach, to znaczy fronty falowe poruszają się na powierzchni. Oprócz:

• Powierzchnia propagacji dwuwymiarowych fal jest ogólnie płaszczyzną, ale fale rozmieszczone na powierzchni kuli można również uznać za dwukierunkowe, ponieważ nie ma propagacji w kierunku promieniowym.
• Dwie -wymiarowe fale mogą być podłużne, poprzeczne lub kombinację obu. Liczy się to, że kierunek ruchu frontów falowych występuje na powierzchni (dwa wymiary).
• Zwykle występują w interfejsie dwóch mediów z różnymi właściwościami sprężystymi lub dielektrycznymi.
• Mogą również wystąpić w trójwymiarowym jednorodnym środowisku, jeśli początkowe zakłócenia nastąpi w dwóch kierunkach, a trzeci kierunek pozostaje niezmieniony.

Może ci służyć: ciała świetliste: cechy i sposób, w jaki generują własne światło

Rodzaje dwóch wymiarów fal

Fale mechaniczne

Fale mechaniczne są rozumiane jako te, które wymagają pożywki propagacji materiału, który może być gazem, cieczy lub stałą.

W falach mechanicznych zaburzenie jest niewielkim przemieszczeniem podłoża w równowadze, co w ten sposób generuje siłę odbudowującą. Siła ta jest odpowiedzialna za wytwarzanie impulsu lub fali, która rozprzestrzenia się przez medium.

Fale elektromagnetyczne

W przeciwieństwie do fal mechanicznych, fale elektromagnetyczne nie wymagają środków propagacji, ponieważ są w stanie rozprzestrzeniać się próżnią.

Jednak fale elektromagnetyczne w dwóch wymiarach są ogólnie tworzone w dwóch interfejsach medialnych, takich jak próżnia i powierzchnia dielektryczna lub pustka i powierzchnia przewodząca, taka jak metal. 

Przykłady oDwa -wymiarowe NDA

Mechaniczne dwa -wymiarowe fale

Są bardzo zróżnicowane, niektóre przykłady są następujące:

1.- Fale na napiętej błonie

Przykładem są fale stacjonarne, które powstają na powierzchni bębna.

2.- Fale grawitacyjne na powierzchni oceanu

Są tymi, którzy tworzą fale morza, a ich zachowanie jest rządzone głównie przez siłę grawitacji, innymi słowy, ciężar samej wody.

3.- Fale powierzchniowe międzyfazowe

Są one utworzone w interfejsie dwóch mediów, na przykład na nieruchomej powierzchni jeziora i powietrza nad nim.

W przeciwieństwie do fali morza, w których siła odbudowująca to ciężar, rozprzestrzenianie się małych fal jeziora jest głównie spowodowane napięciem powierzchniowym wody. Jest to ta sama siła, która pozwala małym owadom chodzić wzdłuż powierzchni cichej wody lub cienki stalowy pin.

Może ci służyć: Wimshursst Machine: History, jak to działa i aplikacje

4.- Powierzchowne fale sejsmiczne

Są to dwa -wymiarowe fale, które rozprzestrzeniają się równolegle do powierzchni Ziemi. Wypełniają równanie fal dla mediów elastycznych i jego amplitudy szybko rozpoznawają z głębokością, ze względu na całkowitą utratę elastycznych wysiłków na powierzchni narażonej na atmosferę.

Wśród fal sejsmicznych, które rozprzestrzeniają się po powierzchni Ziemi, wyróżniają się:

• Fale miłosne, w którym zakłócenia jest równoległe do powierzchni.
• Fale Rayleight, którego polaryzacja jest prostopadła do kierunku propagacji, a także są nieco szybsze niż fale miłosne.

Dwumiarowa fala miłości jest poprzeczną falą sejsmiczną, która rozprzestrzenia się równolegle do powierzchni ziemi, a jej amplituda szybko rozpada w kierunku prostopadłym. Źródło: Wikimedia Commons

Prędkość propagacji w tego typu fali zależy od długości fali, więc są one uważane za fale dyspersyjne.

5.- Fale Stoneley

Są to poprzeczne fale sprężyste, które propagują się w dwukierunkowy sposób na interfejsie dwóch materiałów stałych z różnym modułem elastyczności.

Elektromagnetyczne dwa wymiary fale

Przedstawiono również elektromagnetyczne dwa wymiary fale, takie jak:

1.- Fale SPP (Polaryton plazmonowy) 

Są to fale elektromagnetyczne, które przemieszczają się wzdłuż dwóch wymiarów powierzchni utworzonych przez metalowy przewodnik i izolator.

Nazwa pochodzi z faktu, że ten rodzaj fali wytwarza polaryzację (lub indukowane separacja obciążenia) na powierzchni metalowej, a także fala elektromagnetyczna w środowisku blisko tej powierzchni.

Obie fale, które pochodzą z separacji obciążenia w fali metalu i elektromagnetycznej, przemieszczają się razem wzdłuż dwóch wymiarów powierzchni metalowej.

2.- Fale Norton Rasant

Są to fale radiowe, które podróżują równolegle do powierzchni Ziemi, po ich krzywii, dlatego rozważane są dwa wymiary fale.

Może ci służyć: tarcie lepkie (siła): współczynnik i przykłady

To są połączenia Fale radiowe z długą falą, którego częstotliwość jest poniżej trzech megaherzios. 

Takie fale są łatwe do dyfrakcji i dlatego mogą otaczać przeszkody i podążać za krzywizną naziemną, rozprzestrzeniając się na duże odległości.

3.- Sommerfeld-Zenneck powierzchowne fale

Te dwa -wymiarowe fale elektromagnetyczne są przenoszone równolegle do płaskiego interfejsu dwóch jednorodnych mediów, ale z różnym dodatkiem elektrycznym.

W kierunku ortogonalnym do płaskiego interfejsu amplituda tych fal zanika wykładniczo. Z tego powodu są one uważane za autentycznie dwukierunkowe, rozprzestrzeniając się tylko wzdłuż powierzchni, która oddziela dwa media.