Определение слова волна кратко

Обновлено: 04.07.2024

в о лна 1 , волны, и волн’А, волны, мн. нет, жен. (обл.). Шерсть.

2.

волн а 2 , волны, мн. волны, волнам, жен.

1. Водяной вал, образуемый колебательным движением водной поверхности (моря, реки). Волна за волной набегают на берег.

| только ед. То же, что волнение в 1 знач. (разг. спец.). Способность гидросамолета взлетать и садиться при большой волне. Маневрирование в волну.

2. перен. Усилившееся в известный момент движение, проявление чего-нибудь. Волна недовольства.

Этимологический Словарь Русского Языка

Начала Современного Естествознания. Тезаурус

процесс распространения изменений в состоянии среды (в частности, колебательного характера), при котором происходит перенос энергии без переноса вещества. Идеальная волна — гармоническая, изменяющаяся по синусоидальному закону.

Библейский Словарь к русской канонической Библии

Тезаурус русской деловой лексики

Ant: спуск, упадок, спад

Словарь Ожегова

ВОЛНА, ы, мн. волны, волн, волнам и волнам, ж.

1. Водяной вал, образуемый колебанием водной поверхности. Шум волн. Гребень волны. Цвет морской волны (зеленовато-голубой).

2. Колебательное движение в физической среде, а также распространение этого движения. Звуковая в. Передача на короткой волне. Воздушная в.

3. перен., кого-чего. О том, что движется друг за другом во множестве на нек-ром расстоянии; о массовом проявлении чегон. В. бегущих, наступающих. В. возмущения. В. героизма.

| прил. волновой, ая, ое (к 1 и 2 знач.; спец.).

Словарь Ефремовой

  1. ж. местн. Шерсть овцы, козы.
  2. ж.
    1. Вал, образуемый колебательными движениями водной поверхности.
    2. :
      1. Что-л., напоминающее такой вал своей формой, видом.
      2. Вьющаяся или завитая прядь волос.

      Энциклопедия Брокгауза и Ефрона

      — ежемесячный иллюстрированный журнал, издается в г. Батуме (Кутаис. губ.) с 1903 г. Изд.-ред. Г. А. Пальм.

      — еженедельный художественно-литературный журнал; издавался в Москве в 1884—86 гг.; издатель-редактор Н. У. Руссиянов. Несмотря на то, что первые номера разошлись в 6000 экземплярах и потребовалось даже второе издание их, журнал выходил неаккуратно: в 1884 г. вышло 50 №№, в 1865 — 20 №№ и в 1886 — 7 №№. Особенностью журнала было то, что он иллюстрировался рисунками в красках.

      М. М.

      Толковый словарь живого великорусского языка, Даль Владимир

      ж. (немецкое? славянское?) стар. и южн. шерсть, особ. овечья. Волнотеп м. тул. кур. шерстобит, южн. шаповал. Кинешемские шерстобиты ходят со смычками своими по всей России, и ввели между собою особый, искусственный язык, похожий на офенский, но беднее его: босаргуля, ягня; башково, бойко, скоро; било, веник; бири, руки; вить, вода; витить, лить; гогус петух; гадайка, кукушка; жор, зуб; зубила, пила; жгон, шерстобит; кан, кровь; кокур, два, и пр. Волняный стар. шерстяной. Волнянка ж. растение Lanaria, переводн.;

      растен. Dianthus superbus, дикое мыло.

      Большая Советская Энциклопедия

      Встречается также устаревший вариант склонения по схеме 1f: мн. ч. — волна́м, волна́ми, волна́х.

      Корень: -волн-; окончание: -а [Тихонов, 1996] .


      Существительное, неодушевлённое, женский род, 1-е склонение (тип склонения 1d− по классификации А. А. Зализняка); формы мн. ч. предположительны или неупотребимы.

      Корень: -волн-; окончание: -а [Тихонов, 1996] .

        и рег. то же, что шерсть ◆ .. глава Его и волосы белы, как белая волна , как снег; и очи Его — как пламень огненный ..Откр 1:14


      Волна (Wave, surge, sea) — образуется благодаря сцеплению частиц жидкости и воздуха; скользя по гладкой поверхности воды, поначалу воздух создаёт рябь, а уже затем, действует на ее наклонные поверхности, развивает постепенно волнение водной массы. Опыт показал, что водяные частицы не имеют поступательного движения; перемещается только вертикально. Морскими волнами называют движение воды на морской поверхности, возникающее через определённые промежутки времени.


      Высшая точка волны называется гребнем или вершиной волны, а низшая точка — подошвой. Высотой волны называется расстояние от гребня до её подошвы, а длина это расстояние между двумя гребнями или подошвами. Время между двумя гребнями или подошвами называется периодом волны.

      Содержание

      Основные причины возникновения

      В среднем высота волны во время шторма в океане достигает 7-8 метров, обычно может растянуться в длину — до 150 метров и до 250метров во время шторма.

      Волны, наблюдаемые и в других водных пространствах, могут быть двух родов:

      1) Ветровые, созданные ветром, принимающие по прекращении действия ветра установившийся характер и называемые установившимися волнами, или зыбью; Ветровые волны создаются вследствие воздействия ветра (передвижение воздушных масс) на поверхность воды, то есть нагнетания. Причина колебательных движений волн становится легко понятна, если заметить воздействие того же ветра на поверхность пшеничного поля. Хорошо заметна непостоянность ветровых потоков, которые и создают волны.

      2) Волны перемещения, или стоячие волны, образуются в результате сильных толчков на дне при землетрясениях или возбужденные, например, резким изменением давления атмосферы. Данные волны носят также название одиночных волн.

      В отличие от приливов, отливов и течений волны в не перемещают массы воды. Волны идут, но вода остается на месте. Лодка, которая качается на волнах, не уплывает вместе с волной. Она сможет немного переместиться по наклонной, только благодаря силе земной гравитации. Частицы воды в волне движутся по кольцам. Чем дальше эти кольца от поверхности, тем меньше они становятся и, наконец, исчезают совсем. Находясь в субмарине на глубине 70-80 метров, вы не ощутите действие морских волн даже при самом сильном шторме на поверхности.

      Виды морских волн

      Волны могут проходить огромные расстояния, не изменяя формы и практически не теряя энергии, долго после того, как вызвавший их ветер утихнет. Разбиваясь о берег, морские волны высвобождают огрмную энергию, накопленную за время странствия. Сила непрерывно разбивающихся волн по-разному изменяет форму берега. Разливающиеся и накатывающиеся волны намывают берег и поэтому называются конструктивными. Волны, обрушивающиеся на берег, постепенно разрушают его и смывают защищающие его пляжи. Поэтому они называются деструктивными.



      Низкие, широкие, закругленные волны вдали от берега называются зыбью. Волны заставляют частички воды описывать кружки, кольца. Размер колец уменьшается с глубиной. По мере приближения волны к покатому берегу частицы воды в ней описывают все более сплющенные овалы. Приближаясь к берегу, морские волны больше не могут замкнуть свои овалы, и волна разбивается. На мелководье частицы воды больше не могут замкнуть свои овалы, и волна разбивается. Мысы образованы из более твердой породы и разрушаются медленнее, чем соседние участки берега. Крутые, высокие морские волны подтачивают скалистые утесы у основания, образуя ниши. Утесы порой обрушиваются. Сглаженная волнами терраса — это все, что остается от разрушенных морем скал. Иногда вода поднимается по вертикальным трещинам в скале до вершины и вырывается на поверхность, образуя воронку. Разрушительная сила волн расширяет трещины в скале, образуя пещеры. Когда волны подтачивают скалу с двух сторон, пока не соединятся в проломе, образуются арки. Когда верх арки падает в море, остаются каменные столбы. Их основания подтачиваются, и столбы обрушиваются, образуя валуны. Галька и песок на пляже — это результат эрозии.

      Деструктивные волны постепенно размывают берег и уносят песок и гальку с морских пляжей. Обрушивая всю тяжесть своей воды и смытого материала на склоны и обрывы, волны разрушают их поверхность. Они вжимают воду и воздух в каждую трещину, каждую расщелину, часто с энергией взрыва, постепенно разделяя и ослабляя скалы. Отколовшиеся обломки скал используются для дальнейшего разрушения. Даже самые твердые скалы постепенно уничтожаются, и суша на берегу изменяется под действием волн. Волны могут разрушать морской берег с поразительной быстротой. В графстве Линкольншир, в Англии, эрозия (разрушение) надвигается со скоростью 2 м в год. С 1870 г., когда был построен самый большой в США маяк на мысе Гаттерас, море смыло пляжи на 426 м в глубину побережья.

      Цунами



      Наиболее распространённые причины.

      Около 80% случаев зарождения цунами являются подводные землетрясения. При землетрясении под водой происходит взаимное смещение дна по вертикали: часть дна опускается, а часть приподнимается. На поверхности воды происходят колебательные движения по вертикали, стремясь вернуться к исходному уровню, — среднему уровню моря, — и порождает серию волн. Далеко не каждое подводное землетрясение сопровождается цунами. Цунамигенным (то есть порождающим волну цунами) обычно является землетрясение с неглубоко расположенным очагом. Проблема распознавания цунамигенности землетрясения до сих пор не решена, и службы предупреждения ориентируются на магнитуду землетрясения. Наиболее сильные цунами генерируются в зонах субдукции. Также, необходимо чтобы подводный толчок вошёл в резонанс с волновыми колебаниями.

      Оползни. Цунами такого типа возникают чаще, чем это оценивали в ХХ веке (около 7 % всех цунами). Зачастую землетрясение вызывает оползень и он же генерирует волну. 9 июля 1958 года в результате землетрясения на Аляске в бухте Литуйя возник оползень. Масса льда и земных пород обрушилась с высоты 1100 м. Образовалась волна, достигшая на противоположном берегу бухты высоты более 524 м. Подобного рода случаи достаточно редки и, не рассматриваются в качестве эталона. Но намного чаще происходят подводные оползни в дельтах рек, которые не менее опасны. Землетрясение может быть причиной оползня и, например, в Индонезии, где очень велико шельфовое осадконакопление, оползневые цунами особенно опасны, так как случаются регулярно, вызывая локальные волны высотой более 20 метров.

      Вулканические извержения составляют примерно 5% всех случаев цунами. Крупные подводные извержения обладают таким же эффектом, что и землетрясения. При сильных вулканических взрывах образуются не только волны от взрыва, но вода также заполняет полости от извергнутого материала или даже кальдеру, в результате чего возникает длинная волна. Классический пример — цунами, образовавшееся после извержения Кракатау в 1883 году. Огромные цунами от вулкана Кракатау наблюдались в гаванях всего мира и уничтожили в общей сложности более 5000 кораблей, погибло около 36 000 человек.

      Признаки появления цунами.

      • Внезапный быстрый отход воды от берега на значительное расстояние и осушка дна. Чем дальше отступило море, тем выше могут быть волны цунами. Люди, которые находятся на берегу и не знающие об опасности, могут остаться из любопытства или для сбора рыбы и ракушек. В данном случае необходимо как можно скорее покинуть берег и удалиться от него на максимальное расстояние — таким правилом следует руководствоваться, находясь, например, в Японии, на Индоокеанском побережье Индонезии, Камчатке. В случае телецунами волна обычно подходит без отступления воды.
      • Землетрясение. Эпицентр землетрясения находится, как правило, в океане. На берегу землетрясение обычно гораздо слабее, а часто его нет вообще. В цунамоопасных регионах есть правило, что если ощущается землетрясение, то лучше уйти дальше от берега и при этом забраться на холм, таким образом заранее подготовиться к приходу волны.
      • Необычный дрейф льда и других плавающих предметов, образование трещин в припае.
      • Громадные взбросы у кромок неподвижного льда и рифов, образование толчеи, течений.



      Волны-убийцы

      Волны-убийцы (Блужда́ющие во́лны, волны-монстры, freak wave — аномальная волна) — гигантские волны, возникающие в океане, высотой более 30 метров, обладают несвойственным для морских волн поведением.

      Еще каких-то 10-15 лет назад ученые считали истории моряков об исполинских волнах-убийцах, которые возникают из ниоткуда и топят корабли, всего лишь морским фольклором. Долгое время блуждающие волны считались выдумкой, так как они не укладывались ни в одну существовавшую на то время математические модели расчётов возникновения и их поведения, потому как волны высотой более 21 метра в океанах планеты Земля не могут существовать.

      Исторические свидетельства "волн-убийц"

      Так, в 1933 году корабль ВМС США "Рамапо" попал в шторм в Тихом океане. Семь суток корабль бросало по волнам. А утром 7 февраля сзади внезапно подкрался невероятной высоты вал. Вначале судно швырнуло в глубокую пропасть, а потом подняло почти вертикально на гору пенящейся воды. Экипаж, которому посчастливилось выжить, зафиксировал высоту волны - 34 метра. Двигалась она со скоростью 23 м/сек, или 85 км/ч. Пока что это считается самой высокой когда-либо измеренной волной-убийцей.

      Причины возникновения

      Существует несколько гипотез о причинах возникновения экстремальных волн. Многие из них лишены здравого смысла. Наиболее простые объяснения построены на анализе простой суперпозиции волн разной длины. Оценки, однако, показывают, что вероятность экстремальных волн в такой схеме оказывается слишком мала. Другая заслуживающая внимания гипотеза предполагает возможность фокусировки волновой энергии в некоторых структурах поверхностных течений. Эти структуры, однако, слишком специфичны для того, чтобы механизм фокусировки энергии мог объяснить систематическое возникновение экстремальных волн. Наиболее достоверное объяснение возникновения экстремальных волн должно основываться на внутренних механизмах нелинейных поверхностных волн без привлечения внешних факторов.

      Интересно, что такие волны могут быть как гребнями, так и впадинами, что подтверждается очевидцами. Дальнейшее исследование привлекает эффекты нелинейности в ветровых волнах, способные приводить к образованию небольших групп волн (пакетов) или отдельных волн (солитонов), способных проходить большие расстояния без значительного изменения своей структуры. Подобные пакеты также неоднократно наблюдались на практике. Характерными особенностями таких групп волн, подтверждающими данную теорию, является то, что они движутся независимо от прочего волнения и имеют небольшую ширину (менее 1 км), причем высоты резко спадают по краям.


      ‎Волна́ — изменение состояния среды (возмущение), распространяющееся в этой среде и переносящее с собой энергию. Другими словами: «…волнами или волной называют изменяющееся со временем пространственное чередование максимумов и минимумов любой физической величины, например, плотности вещества, напряжённости электрического поля, температуры. [1] , [2]

      Более правильное определение: Волна — это явление распространения в пространстве с течением времени возмущения физической величины.

      Независимо от природы волны перенос энергии осуществляется без переноса вещества; последнее может возникнуть лишь как побочный эффект. Перенос энергии — принципиальное отличие волн от объёме газа возникла звуковая волна, то это не значит, что в этом объёме появились какие-то новые физические объекты. Звук — это лишь название для особого скоординированного типа движения тех же самых молекул. То есть большинство волн — это колебания некоторой среды. Вне этой среды волны данного типа не существуют (например, звук в вакууме).

      Имеются, однако, волны, которые являются не « электромагнитные волны в современной физике — это не колебание некоторой среды (называвшейся в XIX веке эфиром), а самостоятельное, самоподдерживающееся поле, способное распространяться в вакууме. Аналогично обстоит дело и с волнами вероятности материальных частиц.

      Содержание

      Характеристики волны

      Временна́я и пространственная периодичности

      Временная и пространственная периодичности взаимосвязаны, что отражено в

      Где: c — скорость распространения волны в данной среде.

      Строго говоря, это равенство справедливо только для гармоничных волн.

      Интенсивность волны

      О силе волны судят по её . Его направление совпадает с направлением переноса энергии, а абсолютная величина равна количеству энергии, переносимой волной за единицу времени через единичную площадку, перпендикулярную направлению вектора. При небольших амплитудах:

      \,>" width="" height="" />
      где " width="" height="" />
      — амплитуда; " width="" height="" />
      — коэффициент пропорциональности, зависящий от природы волны и свойств среды, где эта волна распространяется.

      Классификации волн

      Имеется множество классификаций волн, различающиеся по своей физической природе, по конкретному механизму распространения, по среде распространения и т.п.

      Волны можно классифицировать:

        , которые являются волнениями, которые образуются посредством воды; ( инфракрасные лучи, видимый свет, ультрафиолетовые лучи, рентгены, и гамма-лучи, которые составляют электромагнитную радиацию), которые могут перемещаться без среды, в вакууме со скоростью света, равной 299 792 458 м\с в вакууме; — механическая волна, которая образуется в газах, жидкости, в средах с твердыми частицами и плазме;
      • землетрясениях, из которых есть три типа, названные S, Гравитационная волна — гравитационное излучение, излучение гравитационных волн, или волн тяготения, неравномерно движущимися массами (телами). [3] Или гравитационная волна — возмущение скоростью света.
      • интерфейсе между сопряжениями двух элементов (СМИ) (например, атмосфера и океан), которые могут быть восстановлены силами Coriolis ;
      • Волны в плазме .

      По отношению к направлению колебаний частиц среды, в которой распространяется волна, выделяют:

      • продольные волны (волны сжатия, P-волны) — волна распространяется параллельно колебаниям частиц среды (звук);
      • поперечные волны (волны сдвига, S-волны) — частицы среды колеблются перпендикулярно направлению распространения волны (электромагнитные волны, волны на поверхностях разделения сред);
      • волны смешанного типа.

      По виду фронта волны (поверхности равных фаз):

      • плоская волна — плоскости фаз перпендикулярны направлению распространения волны;
      • сферическая волна — поверхностью фаз является сфера;
      • цилиндрическая волна — поверхность фаз напоминает

      Рис.1.
      A = в глубоководном месте;
      B = в мелкой воде; Краткое движение поверхностной частицы становится более плоским с уменьшающейся глубиной.
      1 = Прогрессия волны;
      2 = Гребень;
      *3 = Корыто.

      На Рис.1 показаны периодические волны, которые характеризуются гребнями (максимумы) и впадинами (минимумами), и могут обычно категоризироваться как или продольные или поперечные.

      • Поперечные волны - волны с напрвлением колебаний, перпендикулярным к вектору распространения волны; примером служат волны в области электромагнитных волн. *Продольные волны - те, крторые имеют колебания, параллельные вектору распространения волны; например, большинство звуковых волн.

      Когда объект подпрыгивает на ряби в водоёме, то вектор движения точек волны происходит по орбитальной траектории. Появляющаяся рябь — не простые поперечные синусоидальные волны.

      Все волны имеют общее поведение со множеством стандартных ситуаций.

      По демонстрируемым волнами физическим проявлениям их можно разделить на:

      Волны могут генерироваться различными способами.

      Общие свойства волн

      Распространение в однородных средах

      При распространении волн изменения их скорости в пространстве и времени зависят от свойств анизотропности среды, сквозь которую проходят волны.

      Групповая и фазовая скорости совпадают только для линейных волн. Для нелинейных волн групповая скорость может быть как больше, так и меньше фазовой скорости. Однако когда речь идёт о скоростях, близких к скорости света, проявляется заведомое неравноправие между групповой и фазовой скоростями. Фазовая скорость не является ни скоростью движения материального объекта, ни скоростью передачи данных, поэтому она может превышать скорость света, не приводя при этом ни к каким нарушениям теории относительности. Групповая же скорость характеризует скорость движения сгустка энергии, переносимой волновым пакетом, и потому не должна превышать скорость света. Однако при распространении волны в метастабильной среде удаётся в определённых случаях добиться групповой скорости, превышающей скорость света.

      Поскольку волна переносит энергию и импульс, то её можно использовать для передачи информации. При этом возникает вопрос о максимально возможной скорости передачи информации с помощью волн данного типа (чаще всего речь идёт об электромагнитных волнах). При этом скорость передачи информации никогда не может превышать скорости света, что было подтверждено экспериментально даже для волн, в которых групповая скорость превышает скорость света.

      Пространственные размеры волны

      Когда говорят о пространственном размере волны, то имеют в виду размер той области пространства, где амплитуду колебания нельзя считать (в рамках рассматриваемой задачи) пренебрежимо малой. Большинство волн могут, теоретически, обладать сколь угодно большим размером, как в направлении движения, так и поперёк него. В реальности же все волны обладают конечными размерами. Продольный размер волны, как правило, определяется длительностью процесса излучения волны. Поперечный же размер определяется рядом параметров: размером излучателя, характером распространения волны (например, плоская, сферически расходящаяся волна и т. д.).

      Некоторые виды волн, в частности, Поляризация волн

      Если в поперечной волне нарушается симметрия распределения возмущений (например, напряжённость электрического и магнитного полей в электромагнитных волнах) относительно направления её распространения, то мы имеем дело с поляризованной волной. В продольной волне поляризация возникнуть не может, т. к. распространение возмущения всегда совпадает с направлением распространения волны.

      Взаимодействие с телами и границами раздела сред

      Если на пути волны встречается какой-либо дефект среды, тело или граница раздела двух сред, то это приводит к искажению нормального распространения волны. В результате этого часто наблюдаются следующие явления:

      Излучения с разной длиной волны, но одинаковые по физической природе, могут взаимодействовать друг с другом, интерферировать. При этом могут возникнуть следующие частные эффекты:

      • эффект Доплера — изменение длины и амплитуды волн при движении приёмника или источника излучения.

      Конечный результат проявления от встречи волн зависит от их свойств: физической природы, когерентности, поляризации и т. д.

      Виды волн

      Классифицированные волны можно в основном представить как:

      • Синусоидалные волны;
      • Смодулированные волны;
      • Постоянные волны;
      • Вибрирующие волны;
      • Гармонические волны.

      Математические описания волн

      Математическое описание волн основывается на представлении о них, как о пространственно распространяющихся колебаниях, и в общем виде записывается:

      <\displaystyle ~\mathbf </p>
<p> =\mathbf \left(\mathbf ,t\right)>

      где " width="" height="" />
      — отклонение от некоего среднего положения в точке " width="" height="" />
      во время " width="" height="" />
      .

      Более определённый вид уравнения зависит от типа волны.

      Синусоидалные волны


      Схема графика синусоидальной‎ волны

      Математически, самая основная волна - волна синуса (или гармоническая волна или синусоида), с амплитудой u описанный уравнением:

      <\displaystyle \!u(x,\ t)=\!A\cos(kx-\omega t+\phi )\ ,></p>
<p>

      • A - полуамплитуда волны, половина амплитуды: пика-к-пику, часто называемой просто амплитуда или максимальное расстояние от самого высокого пункта волнения в среде (гребень) к пункту равновесия в течение одного цикла волны. На иллюстрации направо, это - максимальное вертикальное расстояние между основанием и волной;
      • x - абсцисса (вектор распространения волны),
      • t - координата времени,
      • k - пространственная частота,
      • ω - временная частота,
      • φ - погашение фазы.

      Единицы полуамплитуды зависят от типа волны — волн, выраженных через амплитуду как расстояние, например в метрах, от звуковых волн, выраженных через давление и электромагнитных волн, выраженных через амплитуду электрической области (вт/метр).

      • λ - длина волны - расстояние между двумя последовательными гребнями (или впалдинами), измеряется в метрах.
      • k - пространственная частота волны в радианах аналогиччно при подсчёте из расстояния единицы длины в метрах, может быть связана с длиной волны отношением:

      Волны синуса соответствуют простому гармоническому движению.

      Период T - время для одного полного цикла колебания волны. Частота f (также часто обозначаемый как ν ) - число периодов в единицу времени (в секунду) и измерена в герц. Они связаны:

      <\displaystyle f=<\frac <1></p>
<p>>.\,>

      Вообще, частота и период волны - аналоги. Угловая частота ω представляет частоту в радианах в секунду. Это связано с частотой:

      >.\,>" width="" height="" />

      Различные местные длины волны на основании гребня-к-гребню в океанской волне, приближающейся к берегу. [4]

      Длина волны может быть полезным понятием, даже если волна не является периодической. Например, в океанской волне, приближающейся к берегу, показанному на фигуре, поступающая волна взаимодействует с переменной местной длиной волны, которая зависит частично от глубины морского дна по сравнению с высотой волны. Анализ волны может быть основанным на сравнении местной длины волны с местной водной глубиной. [5]

      Хотя произвольные формы волны образуются неизменно без потерь в линейных инвариантных во времени системах, без присутствия дисперсии. Волна [6] , [7] . Функция синуса является периодической, таким образом волна синуса или синусоида имеют длину волны в месте и периоде одновременно. [8] , [9] Синусоида и расстояния определяются навсегда, тогда как в физических ситуациях мы обычно имеем дело с волнами, которые существуют для ограниченного диапазона в месте и в промежутке времени.

      Уравнение волны

      Уравнение волны - частичное отличительное уравнение, которое описывает развитие волны в течение долгого времени в среде, где волна формируется на той же самой скорости, независимой от длины волны и независимый от амплитуды. [10] Общие решения основаны на принципе [11]

      <\displaystyle <\frac <1></p>
<p>>>u><\partial t^<2>>>=u><\partial x^<2>>>.\,>

      В частности рассмотрим уравнение волны в одном измерении, например, в применении к множеству волн. Предположим, что одномерная волна движется по оси X со скоростью v и амплитудой u (которая, вообще, зависит и от x и от t), уравнение волны:

      <\displaystyle u(x,t)=F(x-vt)+G(x+vt).\,></p>
<p>

      Скорость v зависит от среды, через которую перемещается волна.

      Общее решение для уравнения волны в одном измерении давалось [12] .

      Эта формула представляет две формы волны, движущейся через среду в противоположных направлениях:

      • F—в положительном x направлении,
      • Г—в отрицательном x направлении (Формы F и Г функционально произвольны).

      Смодулированные волны


      Иллюстрация конверта (медленно переменная красная кривая) амплитуды смодулировала волну. Быстрая переменная синяя кривая - несущая, которая модулируется.

      <\displaystyle u(x,\ t)=A(x,\ t)\sin(kx-\omega t+\phi )\,></p>
<p>

      где - конверт амплитуды волны, k - число волны, и φ - фаза. Если скорость группы (см. ниже) - независимая длина волны, это уравнение может быть упрощено как: [16]

      <\displaystyle u(x,\ t)=A(x-v_<g></p>
<p>\ t)\sin(kx-\omega t+\phi )\,>

      Постоянная волна

      Постоянная волна. Красные точки - узлы волны

      Постоянная волна, известная как постоянная волна, является волной, которая остаётся в постоянном положении. Это явление произходит тогда, когда среда перемещается в противоположном направлении к волне, или это может возникнуть в постоянной среде в результате вмешательства между двумя волнами, движущихся в противоположных напправлениях.

      Сумма двух противоположно движущихся волн (равной амплитуды и частоты) создает постоянную волну. Постоянные волны обычно возникают, когда граница блокирует дальнейшее распространение волны, таким образом вызывая отражение волны, и поэтому вводя противоположнодвижущуюся волну. В экстремальных точках, две противоположных волны находятся в антифазе и отменяют друг друга, производя узел. На полпути между двумя узлами есть антиузел, где две противоразмножающихся волны увеличивают друг друга максимально. Нет в среднем положении никакого чистого распространения энергии .

      См. также: Вибрационные волны

      <\displaystyle v=<\sqrt <\frac <T></p>
<p><\mu >>>,\,>

      Гармоническая волна

      <\displaystyle u></p>
<p>Изменение колеблющейся величины
      для гармонически распространяющейся волны в любой точке описывается формулой:

      <\displaystyle u\left(r,t\right)=A\sin <2\pi t \over T></p>
<p>>
      или >" width="" height="" />

      где " width="" height="" />
      — амплитуда, " width="" height="" />
      — время, а " width="" height="" />
      — от первой в направлении распространения волны, изменение " width="" height="" />
      происходит с опозданием на время >" width="" height="" />
      :

      <\displaystyle u\left(r,t\right)=A\sin <2\pi \over T></p>
<p>\left(t-t_\right)=A\sin <2\pi \over T>\left(t-\right)>
      где " width="" height="" />
      — скорость распространения волны в данной среде.

      Читайте также: