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進行波


媒体内をある点から別の点へと同じ方向に振幅が変化せずに連続的に移動する波は、プログレッシブと呼ばれます。媒体の粒子が、それを通過する波の伝播全体にわたって平均位置の周りで単純に調和的に振動する場合、その波は平面進行性高調波であると言われます。

波は、物の輸送を必要とせずにエネルギーの移動を助けます。波動とは、媒体を介して物質を運ぶことなく、ある場所から別の場所にエネルギーを伝達する擾乱です。媒質内のある場所から別の場所にエネルギーを伝達するには、波が振動源または振動源を必要とします。これらの進行波に関する学習資料ノートは、概念をよりよく理解するのに役立ちます。

進行波は、媒質のある点 A から媒質の別の点 B に進行する波です。進行波とも呼ばれる進行波は、同じ媒体内を変化せずに同じ方向に進行する波です。さらに、進行波には横波と縦波の 2 種類があります。

平面プログレッシブ高調波

媒体内の粒子は、波の伝達全体を通して、それらの平均位置の周りで調和的に振動する傾向があります。この例では、波は平面進行高調波です。

単調波進行波

この波形は形を変えずに同じ方向に動き続けます。さらに、媒体の粒子は、同じ振幅と周期で、平均位置の周りを調和的に移動します。

SHMウェーブの特徴

  • 波が媒質を通過する間、媒質のすべての粒子またはコンポーネントが SHM を表示します
  • 振動するとき、すべての粒子は同じ振幅を維持します
  • 媒体はエネルギーを伝導するために使用されます
  • すべての粒子が同時に振動します。

プログレッシブ ウェーブの波長

進行波の場合、波長「」は、特定の時間に同じ位相の連続する 2 つのポイント間で測定された距離です。これは、定常波の場合に 2 つの連続するノードまたは腹の間で測定される距離の 2 倍です。伝搬定数は文字「k」で表されます。1 メートルあたりのラジアン、つまり rad m-1 は SI 単位です。

k=2/

進行波の頻度と周期

波の振動の周期「T」は、媒体の各成分が 1 回の完全な振動を完了するまでの時間です。次の関係は、これを「」または角周波数に関連付けます。

=2/T

波の周波数「v」は 1/T で表され、次のように角周波数に関連付けられます。

v=/2

あるいは、波がそれを通過する際の弦要素の単位時間あたりの振動数として説明することもできます。ほとんどの場合、これはヘルツで計算されます。

プログレッシブ ウェーブの強度

バイオリンやフルート、ハーモニウムなどの楽器の音を聞くと耳に心地よい感覚を覚えますが、ピストル、ホルン、自動車などの音を聞くと不快な感覚を覚えます。 /P>

音の大きさは、音波の強さと耳の感度によって決まります。

強度は一般に、波の伝播経路に垂直な方向に単位時間あたり単位面積あたりを通過するエネルギーの量として定義されます。

W m–2 は強度の測定単位です。

プログレッシブ ウェーブ – 重要なポイント

  • 媒体内の各粒子は、その平均位置を中心とした振動を生成します。混乱は粒子から粒子へと広がります
  • 媒体の粒子は、平均位置の周りで等振幅で振動します。
  • 各粒子、または媒体の後続の各粒子は、波の伝播経路に沿って前の粒子と同じ方向に移動しますが、後の期間ではあります
  • ほとんどの場合、無期限に静止位置にとどまる粒子はありません。粒子は、振動ごとに 2 回極端な位置で一時的に静止します。さまざまな粒子がさまざまな時間にさまざまな位置に到着
  • プログレッシブ ウェーブの伝搬方向に媒体全体でエネルギー移動も発生します。
  • 粒子が平均的な位置を移動するとき、それらはすべて同じ最大速度を持ちます
  • 粒子の速度と加速度の変位は、式 m (m は整数) で分離すると同じになります

結論

媒体に関係なく、プログレッシブ波の振幅は、時間を通じて同じ方向に移動するため、一定のままです。横方向または縦方向の進行波が使用される場合があります。 O 原点から X 軸に沿って単純な調和運動をする平面を考えてみましょう。作成の瞬間から逆算すると、この原点にある粒子は正の方向に平均位置を通って単純に移動していることがわかります。



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