Fale poprzeczne i podłużne, polaryzacja

Ze względu na kierunek drgań fale dzielimy na:
fale podłużne - gdy drgania odbywają się równolegle do kierunku rozchodzenia się fali
fale poprzeczne - gdy drgania odbywają się prostopadle do kierunku rozchodzenia się fali

 

Fale podłużne


Rysunek - kierunek drgań fali podłużnej

 

 


Rysunek - kierunek drgań fali podłużnej, z uwzględnieniem chwilowej wartości wektora wychylenia
 - dłuższe strzałki oznaczają większą wartość wielkości zaburzanej przez falę

Rysunek umieszczony powyżej uwzględnia fakt, że w danym momencie różne obszary przestrzeni maja różną wartość wychylenia.

Przykładem fal podłużnych są fale dźwiękowe rozchodzące się w powietrzu, lub w wodzie.

Sprężynka slinky

Dobrym sposobem na obserwowanie fal podłużnych jest zaopatrzenie się w długą sprężynę (może być zabawka - tzw. sprężynka slinky). Taka sprężyna zaczepiona z jednego końca i zwieszająca się luźno jest ośrodkiem, w którym mogą rozchodzić się oba rodzaje fal - poprzeczne i podłużne. Omawiane tu fale podłużne uzyskamy wtedy, gdy uderzymy sprężynę "wzdłuż", a poprzeczne gdy zaczniemy nią machać.


w przypadku fal dźwiękowych coraz to nowe cząsteczki zgęszczają się i rozrzedzają wzdłuż kierunku rozchodzenia się fali.

Fale poprzeczne i


Rysunek - kierunek drgań fali podłużnej

 


Rysunek - kierunek drgań fali poprzecznej, z uwzględnieniem chwilowej wartości wektora wychylenia
 - dłuższe strzałki oznaczają większą wartość wielkości zaburzanej przez falę

Rysunek umieszczony powyżej uwzględnia fakt, że w danym momencie różne obszary przestrzeni maja różną wartość wychylenia.

Przykładem fali poprzecznej jest dowolna fala elektromagnetyczna (czyli np. fala świetlna, fala radiowa).

Określenie kierunku drgań wielkości zmieniającej się, względem kierunku rozchodzenia się fali określana jest często mianem polaryzacji fali.

Polaryzacja fali poprzecznej

Drgania poprzeczne mają dodatkową uzupełniającą właściwość zwaną polaryzacją. Polaryzacja określa dodatkowo kierunek w przestrzeni wzdłuż którego zachodzi drganie.

 

W węższym sensie termin "polaryzacja" używany jest tylko w odniesieniu do fal poprzecznych i określa właśnie kierunek drgań w płaszczyźnie prostopadłej do kierunku rozchodzenia się. Przedstawione na rysunku postacie polaryzacji odnoszą się do tzw. "polaryzacji liniowej" (nazywanej też polaryzacją "płaską"), w której kierunek drgań nie zmienia się. W tym wypadku polaryzacja może być:
pozioma
pionowa
pod ustalonym kątem do poziomu lub pionu

Istnieje jeszcze jeden rodzaj polaryzacji fal poprzecznych - tzw. polaryzacji kołowa (ew. eliptyczna). Mówimy o niej wtedy, gdy kierunek wektora wielkości drgającej zatacza okręgi (lub elipsy) wokół kierunku rozchodzenia się. W tym przypadku polaryzację dzielimy na:
prawoskrętną
lewoskrętną

Często też stosuje się termin: obrót "zgodny" lub "przeciwny" do ruchu wskazówek zegara.

Fala harmoniczna  << Fale poprzeczne i podłużne >> Równanie fali płaskiej

Copyright 2007 - 2012 © Fizykon.org, Michał Dyszyński
Wszystkie materiały zawarte w witrynie www.fizykon.org i www.daktik.rubikon.pl  są chronione prawem autorskim. Zakres ochrony jest określony przez prawo autorskie Rzeczypospolitej Polskiej.
Wątpliwości związane z legalnością wykorzystywania materiałów można wyjaśnić pisząc na adres: redakcja@fizykon.org.