Två dimensionella vågor

Vi förklarar vad två dimensionella vågor är, deras egenskaper, typer som finns och ger flera exempel

Två -dimensionell våg som produceras av störningen vid en punkt på ytan på ett damm, sett uppifrån. Det cirkulära mönstret som bildas av vapen- och vågdalarna kan ses

Vad är två dimensionella vågor?

Are två dimensionella vågor De vars fronter rör sig på ett plan, som är fallet med vågorna som bildas på ytan på det tysta vattnet på grund av en liten störning.

På samma sätt är vågorna som bildas på ytan på det stillvattnet i en hink två -dimensionella när du tappar en droppe vatten. Sedan bildas vågor, vars åsar och dalar bildar koncentriska cirklar runt störningspunkten, sprider sig radiellt och ut, i de två dimensionerna av vattengränssnittet med luften med luften.

Den vanligaste två -dimensionella vågtypen som förekommer i de två olika medelgränssnittet, till exempel luft och vatten, eller luft- och jordytan.

Men de kan också förekomma i gränssnittet mellan två vätskor med olika densitet, eller i underjordskikten, med olika förökningshastighet.

Bidimensionella elektromagnetiska vågor kan också bildas i det två mediagränssnittet i olika dielektriska konstant, som i radiovågor som sprider jordens yta.

Egenskaper hos två dimensionella vågor

Det distinkta kännetecknet för två dimensionella vågor är att de sprids i två dimensioner, det vill säga vågfronterna rör sig på en yta. Förutom:

• Förökningsytan på två dimensionella vågor är i allmänhet ett plan, men vågorna som sprids på ytan av en sfär kan också betraktas som två dimensionella, eftersom det inte finns någon förökning i radiell riktning.
• Två -dimensionella vågor kan vara longitudinella, tvärgående eller en kombination av båda. Det som är viktigt är att riktningen för rörelsen av vågfronter inträffar på en yta (två dimensioner).
• De förekommer vanligtvis i de två mediegränssnittet med olika elastiska eller dielektriska egenskaper.
• De kan också förekomma i en tre -dimensionell homogen miljö, om den första störningen inträffar i två riktningar och den tredje riktningen förblir oförändrad.

Det kan tjäna dig: lysande kroppar: egenskaper och hur de genererar sitt eget ljus

Typer av två dimensionella vågor

Mekaniska vågor

Mekaniska vågor förstås som de som kräver ett materiellt förökningsmedium, vilket kan vara en gas, en vätska eller en fast.

I mekaniska vågor är en störning en liten förskjutning av underlaget i balans, som på detta sätt genererar en återställande kraft. Denna kraft är ansvarig för att producera pulsen eller vågen som sprider sig genom mediet.

Elektromagnetiska vågor

Till skillnad från mekaniska vågor kräver elektromagnetiska vågor inte ett förökningsmedel, eftersom de kan spridas med vakuum.

Emellertid bildas elektromagnetiska vågor i två dimensioner i allmänhet i de två mediagränssnittet såsom vakuum och en dielektrisk yta, eller tomhet och en ledande yta, såsom en metall. 

Exempel på Otvå -dimensionella NDA: er

Mekaniska två -dimensionella vågor

De är mycket varierande, några exempel är följande:

1.- Vågor på ett spänt membran

Exempel på dem är de stationära vågorna som bildas på ytan av en trumma.

2.- Gravitationsvågor på havets yta

De är de som bildar havets vågor, och deras beteende styrs främst av tyngdkraften, med andra ord, av själva vattenvikten.

3.- Gränsytesatsvågor

De bildas i de två mediegränssnittet, till exempel på en sjöns stillyte och luften ovanför den.

Till skillnad från havets vågor, där den återställande kraften är vikten, beror spridningen av de små vågorna i en sjö till stor del på vattenens ytspänning. Detta är samma kraft som gör att de små insekterna kan gå längs ytan på det lugna vattnet, eller en tunn stålstift flyter i den.

Kan tjäna dig: Wimshurst Machine: History, hur det fungerar och applikationer

4.- Ytliga seismiska vågor

De är två dimensionella vågor som sprider sig parallellt med jordens yta. De uppfyller ekvationen av vågor för elastiska medier och dess amplitud förfaller snabbt med djupet på grund av den totala förlusten av elastisk ansträngning på ytan som utsätts för atmosfären.

Bland de seismiska vågorna som sprids över jordens yta sticker de ut:

• De Älskar vågor, där störningen är parallell med ytan.
• De Rayleight Waves, vars polarisering är vinkelrätt mot förökningsriktningen, och de är också lite snabbare än kärleksvågor.

Kärlekens två -dimensionella våg är en tvärgående seismisk våg som sprider sig parallellt med jordens yta och dess amplitud förfaller snabbt i riktningen vinkelrätt mot den. Källa: Wikimedia Commons

Förökningshastigheten i denna typ av våg beror på våglängden, så de betraktas som spridande vågor.

5.- Stoneley vågor

De är tvärgående elastiska vågor som förökas på två dimensionellt sätt på gränssnittet mellan två fasta material med olika elasticitetsmodul.

Elektromagnetiska två -dimensionella vågor

Elektromagnetiska två -dimensionella vågor presenteras också, till exempel:

1.- SPP -vågor (Surface Plasmon Polariton) 

De är elektromagnetiska vågor som reser längs den två dimensionella ytan som bildas av en metallisk ledare och en isolator.

Namnet har sitt ursprung i det faktum att denna typ av våg producerar en polarisering (eller inducerad belastningsseparation) på metallytan och även en elektromagnetisk våg i miljön nära den ytan.

Båda vågorna, som härstammar från belastningsseparation i metall och elektromagnetisk våg, reser tillsammans längs de två dimensionerna av metallytan.

2.- Norton Rasant Waves

De är radiovågor som reser parallellt med jordens yta, efter deras krökning, därför betraktas två dimensionella vågor.

Kan tjäna dig: Viskös friktion (kraft): koefficient och exempel

Det här är samtal Långa vågradiovågor, vars frekvens är under de tre megahertzios. 

Sådana vågor är lätt diffraktiga, och det är därför de kan omge hinder och följa den markbundna krökningen och därmed sprida sig till stora avstånd.

3.- Sommerfeld-Zenneck ytliga vågor

Dessa två dimensionella elektromagnetiska vågor överförs parallellt med det platta gränssnittet för två homogena medier, men med olika elektriska bidrag.

I den ortogonala riktningen till det platta gränssnittet bleknar dessa vågor amplituden exponentiellt. Av denna anledning betraktas de som autentiskt två dimensionella och sprider sig bara längs ytan som skiljer de två medierna.