Sóng ngang là loại sóng mà các dao động xảy ra theo phương vuông góc với hướng truyền năng lượng (hướng sóng). Trong hệ tọa độ vuông góc, nếu sóng di chuyển theo hướng x dương, thì dao động diễn ra theo chiều lên xuống trong mặt y-z.
Ví dụ: Khi thổi vào mặt nước, sóng được tạo ra và di chuyển trên bề mặt nước. Các phần tử nước dao động theo phương thẳng đứng còn hướng sóng là phương ngang, do đó sóng nước trong trường hợp này là sóng ngang.
Sóng ngang cơ học chỉ có thể truyền trong chất rắn và trên bề mặt chất lỏng.
Khi nhìn thoáng qua, chúng ta có thể cảm thấy sóng ngang di chuyển theo hướng ngang, nhưng thực tế các phần tử của sóng lại chuyển động lên xuống theo phương vuông góc với hướng truyền sóng, tạo thành sóng ngang.
Ví dụ: Sóng nước, sóng điện từ,
Giải thích cách hình thành sóng
Dùng một sợi dây mềm, dài, căng ngang, một đầu gắn vào tường, đầu kia giữ bằng tay. Ta truyền một xung lực vào đầu dây bằng cách đưa nhanh đầu dây từ dưới lên trên rồi từ trên xuống dưới. Ta quan sát thấy sự biến dạng ở đầu dây và sự biến dạng này lan truyền dọc theo dây về phía đầu bên kia.
Khi bắt đầu, đầu dây được kéo lên cao. Đầu dây này nối với các phần tử kế cận, khiến chúng cũng bị kéo lên cùng với một lực hướng lên. Chừng nào các điểm tiếp theo trên dây vẫn kéo điểm kế tiếp lên cao, thì biến dạng sẽ tiếp tục di chuyển dọc theo dây về phía đầu bên kia. Trong khi đó, tay sẽ trở về vị trí ban đầu, và mỗi phần tử của dây cũng bị kéo xuống sau khi đạt tới điểm cao nhất.
Tay dao động tạo ra sóng, và lực liên kết giữa các phần tử liền kề đã truyền xung lực dọc theo dây.
Các sóng ngang khác, như sóng nước, được hình thành và lan truyền trong môi trường theo cách tương tự.
Đặc điểm của sự truyền sóng
Sự lan truyền của biến dạng trong một môi trường được gọi là chuyển động sóng. Chuyển động sóng có những đặc điểm sau đây:
- Các phần tử trong môi trường chỉ di chuyển trong một khoảng không gian rất hạn chế, trong khi sóng có thể lan truyền xa.
- Tốc độ truyền sóng chỉ phụ thuộc vào đặc tính của môi trường, không bị ảnh hưởng bởi tốc độ di chuyển của nguồn hay các phần tử trong môi trường.
Các đại lượng đặc trưng
Các đại lượng đặc trưng bao gồm:
- Biên độ (A)
- Chu kỳ (T)
- Tần số (f)
- Bước sóng (λ)
Phương trình sóng
Phương trình sóng có hình thức như sau:
- Tại thời điểm t=0:
- Tại thời điểm t:
- Sóng dọc
Liên kết bên ngoài
- Mô phỏng tương tác của sóng ngang
- Các loại sóng được giải thích bằng phim tốc độ cao và hoạt hình Lưu trữ 2016-11-29 trên Wayback Machine
- Sóng ngang và sóng dọc
Tiêu đề chuẩn |
|
---|