Twee -dimensionale golven

We leggen uit welke twee -dimensionale golven zijn, hun kenmerken, typen die bestaan ​​en geven verschillende voorbeelden

Twee dimensionale golf geproduceerd door de verstoring op een punt op het oppervlak van het water van een vijver, gezien vanaf de bovenkant. Het cirkelvormige patroon gevormd door de top- en golfvalleien is te zien

Wat zijn twee -dimensionale golven?

Zijn Twee -dimensionale golven Degenen wiens fronten in een vliegtuig bewegen, zoals het geval is van de golven die worden gevormd op het oppervlak van het stille water, vanwege een kleine verstoring.

Op dezelfde manier zijn de golven die worden gevormd op het oppervlak van het stille water in een emmer twee -dimensionaal, bij het laten vallen van een druppel water. Vervolgens worden golven gevormd, waarvan de richels en valleien concentrische cirkels vormen rond het punt van verstoring, zich radiaal en naar buiten verspreiden, in de twee afmetingen van de waterinterface met de lucht met de lucht met de lucht met de lucht met de lucht.

Het meest voorkomende twee -dimensionale golftype dat optreedt in de twee verschillende middelen -interface, bijvoorbeeld lucht en water, of lucht- en aardoppervlak.

Maar ze kunnen ook voorkomen in het grensvlak van twee vloeistoffen van verschillende dichtheid, of in de ondergrondlagen, met verschillende voortplantingssnelheid.

Bidimensionale elektromagnetische golven kunnen ook worden gevormd in de twee media -interface van verschillende diëlektrische constante, zoals in radiogolven die het aardoppervlak verspreiden.

Kenmerken van twee dimensionale golven

Het onderscheidende kenmerk van twee -dimensionale golven is dat ze zich in twee dimensies verspreiden, dat wil zeggen dat de golf fronten op een oppervlak bewegen. Daarnaast:

• Het voortplantingsoppervlak van twee -dimensionale golven is over het algemeen een vlak, maar de golven die zich op het oppervlak van een bol verspreiden, kunnen ook worden beschouwd als twee -dimensionaal, omdat er geen verspreiding in de radiale richting is.
• Twee -dimensionale golven kunnen longitudinaal, transversaal of een combinatie van beide zijn. Het gaat erom dat de richting van de beweging van golf fronten op een oppervlak optreedt (twee dimensies).
• Ze komen meestal voor in de twee media -interface met verschillende elastische of diëlektrische eigenschappen.
• Ze kunnen ook voorkomen in een drie -dimensionale homogene omgeving, als de initiële verstoring in twee richtingen optreedt en de derde richting ongewijzigd blijft.

Het kan je van dienst zijn: lichtgevende lichamen: kenmerken en hoe ze hun eigen licht genereren

Soorten twee -dimensionale golven

Mechanische golven

Mechanische golven worden begrepen als die welke een materiaalvoortplantingsmedium vereisen, dat een gas, een vloeistof of een vaste stof kan zijn.

In mechanische golven is een verstoring een kleine verplaatsing van het substraat in evenwicht, die op deze manier een herstelkracht genereert. Deze kracht is verantwoordelijk voor het produceren van de pols of golf die zich door het medium verspreidt.

Elektromagnetische golven

In tegenstelling tot mechanische golven vereisen elektromagnetische golven geen propagatiemiddelen, omdat ze zich kunnen verspreiden door vacuüm.

Elektromagnetische golven in twee dimensies worden echter in het algemeen gevormd in de twee media -interface zoals vacuüm en een diëlektrisch oppervlak, of leegte en een geleidend oppervlak, zoals een metaal. 

Voorbeelden van OTwee -dimensionale NDA's

Mechanische twee -dimensionale golven

Ze zijn zeer gevarieerd, sommige voorbeelden zijn de volgende:

1.- Golven op een gespannen membraan

Voorbeeld van hen zijn de stationaire golven die op het oppervlak van een trommel worden gevormd.

2.- Gravitatiegolven op het oceaanoppervlak

Zij zijn degenen die de golven van de zee vormen, en hun gedrag wordt voornamelijk bepaald door de zwaartekracht, met andere woorden, door het gewicht van water zelf.

3.- Grensvlak golven

Ze worden gevormd in de twee media -interface, bijvoorbeeld op het stille oppervlak van een meer en de lucht erboven.

In tegenstelling tot de golven van de zee, waarin de herstelkracht het gewicht is, is de verspreiding van de kleine golven van een meer grotendeels te wijten aan de oppervlaktespanning van het water. Dit is dezelfde kracht waarmee de kleine insecten langs het oppervlak van het stille water kunnen lopen, of een dunne stalen pen erin drijft.

Kan u van dienst zijn: WIMSHURSST machine: geschiedenis, hoe het werkt en applicaties

4.- Oppervlakkige seismische golven

Het zijn twee -dimensionale golven die zich parallel aan het aardoppervlak verspreiden. Ze vervullen de vergelijking van golven voor elastische media en de amplitude vervalt snel met diepte, vanwege het totale verlies van elastische inspanningen op het oppervlak blootgesteld aan de atmosfeer.

Onder de seismische golven die zich over het oppervlak van de aarding verspreiden, vallen ze op:

• De Love Waves, waarin de verstoring parallel is aan de oppervlakte.
• De Rayleight -golven, wiens polarisatie loodrecht staat op de voortplantingsrichting, en ze zijn ook een beetje sneller dan liefdesgolven.

De twee -dimensionale golf van de liefde is een transversale seismische golf die zich parallel aan het aardoppervlak verspreidt en zijn amplitude vervalt snel in de richting die er loodrecht op is. Bron: Wikimedia Commons

De voortplantingssnelheid in dit type golf hangt af van de golflengte, zodat ze worden beschouwd als dispersieve golven.

5.- Stoneley golven

Het zijn transversale elastische golven die zich op twee -dimensionale manier voortplanten op het grensvlak van twee vaste materialen met verschillende elasticiteitsmodule.

Elektromagnetische twee -dimensionale golven

Elektromagnetische twee -dimensionale golven worden ook gepresenteerd, zoals:

1.- SPP -golven (oppervlakte -plasmon polariton) 

Het zijn elektromagnetische golven die reizen langs het twee -dimensionale oppervlak gevormd door een metalen geleider en een isolator.

De naam is afkomstig van het feit dat dit type golf een polarisatie (of geïnduceerde belastingscheiding) op het metaaloppervlak en ook een elektromagnetische golf in de omgeving dicht bij dat oppervlak produceert.

Beide golven, die afkomstig zijn van belastingsscheiding in metaal en elektromagnetische golf, reizen samen langs de twee afmetingen van het metaaloppervlak.

2.- Norton Rasant -golven

Het zijn radiogolven die parallel aan het aardoppervlak reizen, na hun kromming, daarom worden twee -dimensionale golven beschouwd.

Kan u van dienst zijn: viskeuze wrijving (kracht): coëfficiënt en voorbeelden

Dit zijn de oproepen Lange golf radiogolven, wiens frequentie onder de drie megahertzios is. 

Dergelijke golven zijn gemakkelijk anders, en daarom kunnen ze obstakels omringen en de terrestrische kromming volgen, waardoor ze zich naar grote afstanden verspreiden.

3.- Sommerfeld-Zenneck oppervlakkige golven

Deze twee -dimensionale elektromagnetische golven worden parallel overgebracht aan de platte interface van twee homogene media, maar met verschillende elektrische vergoeding.

In de orthogonale richting naar de platte interface vervaagt de amplitude van deze golven exponentieel. Om deze reden worden ze als authentiek als twee -dimensionaal beschouwd en zich alleen verspreiden over het oppervlak dat de twee media scheidt.