Progressive Welle vs. stationäre Welle
Wellen sind ein sehr wichtiges Phänomen, das im wirklichen Leben vorkommt. Das Studium von Wellen und Schwingungen reicht weit in die Vergangenheit zurück. Die Konzepte von stationären Wellen und fortschreitenden Wellen werden in vielen Bereichen der Physik und Chemie diskutiert. Diese werden in Mechanik, Akustik, Radartechnik, Kommunikationstechnik, Quantenmechanik und sogar Musik diskutiert. Es ist wichtig, ein angemessenes Verständnis für progressive Wellen und stationäre Wellen zu haben, um in solchen Bereichen hervorragende Leistungen zu erbringen. In diesem Artikel werden wir diskutieren, was stationäre Wellen und progressive Wellen sind, ihre Definitionen, die Ähnlichkeiten zwischen stationären Wellen und progressiven Wellen, wie progressive Wellen und stationäre Wellen erzeugt werden, ihre Anwendungen und schließlich den Unterschied zwischen stationären Wellen und progressiven Wellen.
Progressive Wellen
Eine mechanische Welle entsteht durch Turbulenzen in einem Medium. Einfache Beispiele für mechanische Wellen sind Schall, Erdbeben, Meereswellen. Eine Welle ist eine Methode der Energieausbreitung. Die in der Turbulenz erzeugte Energie wird durch die Wellen fortgepflanzt. Eine Sinuswelle ist eine Welle, die nach der Gleichung y=A sin (ωt – kx) schwingt. Wenn sich die Welle durch den Raum ausbreitet, breitet sich auch die Energie aus, die sie trägt. Diese Energie bringt die Teilchen auf dem Weg zum Schwingen. Es kann auch umgekehrt interpretiert werden, dass sich die Energie durch die Schwingung von Teilchen ausbreitet. Es gibt zwei Arten von progressiven Wellen; nämlich Longitudinalwellen und Transversalwellen. Bei einer Longitudinalwelle verlaufen die Schwingungen der Teilchen parallel zur Ausbreitungsrichtung. Das bedeutet nicht, dass sich die Teilchen mit der Welle bewegen. Die Teilchen schwingen nur um einen festen Gleichgewichtspunkt im Raum. Bei Transversalwellen erfolgt die Schwingung von Teilchen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung. Schallwellen bestehen nur aus Longitudinalwellen, Wellen auf einer Saite sind quer. Die Ozeanwellen sind eine Kombination aus Transversalwellen und Longitudinalwellen.
Stationäre Wellen
Stationäre Wellen, die auch als stehende Wellen bekannt sind, entstehen durch das Abfangen zweier identischer Wellen, die sich in entgegengesetzte Richtungen ausbreiten. Zwei identische Sinuswellen, die sich in +x- und –x-Richtung ausbreiten, können durch y1=A sin (ωt – kx) und y2=dargestellt werden A sin (ωt + kx). Die Addition dieser beiden Gleichungen ergibt die Überlagerung der beiden Wellen. Also y1+y2=y=A [sin (ωt – kx) + sin (ωt + kx)]. Durch Vereinfachung dieser Gleichung erh alten wir Y=2A sin (ωt) cos (kx). Für einen gegebenen x-Wert wird die Gleichung zu Y=B sin (ωt), der einfachen harmonischen Schwingung.
Was ist der Unterschied zwischen progressiven und stationären Wellen?
• Progressive Wellen transportieren eine Nettoenergiemenge durch den Weg der Welle. Eine stationäre Welle trägt keine Nettoenergie durch den Weg.
• Zur Erzeugung einer stationären Welle sind zwei sich identisch ausbreitende Wellen erforderlich.
• Die Amplitude einer stationären Welle ändert sich mit der Entfernung, aber für einen bestimmten Punkt bleibt die Amplitude fest. Die Amplitude jedes einzelnen Punktes einer sich ausbreitenden Welle ist gleich, vorausgesetzt, dass die Welle gleichförmig ist.
