Konštruktívne verzus deštruktívne vlny
Konštruktívne vlny a deštruktívne vlny sú dva pojmy, o ktorých sa vo vlnách a vibráciách často diskutuje. Konštruktívna vlna je jav, pri ktorom dve vlny interferujú tak, že výsledná amplitúda je väčšia ako amplitúda každej jednotlivej vlny. Deštruktívna vlna je jav, pri ktorom dve vlny interferujú, takže výsledná amplitúda je menšia ako amplitúda jednotlivých vĺn. Tieto dva pojmy sú navzájom prepojené a sú veľmi dôležité v oblastiach ako zvukové inžinierstvo, akustika, vlny a vibrácie a v rôznych iných oblastiach. V tomto článku budeme diskutovať o tom, čo sú konštruktívna vlna a deštruktívna vlna, ich definície a aplikácie a nakoniec porovnáme konštruktívnu vlnu a deštruktívnu vlnu, aby sme rozlíšili rozdiel medzi konštruktívnou vlnou a deštruktívnou vlnou.
Čo je to konštruktívna vlna?
Vlny možno pozorovať takmer kdekoľvek v prírode. Je nevyhnutné správne porozumieť podstate vĺn, aby sme pochopili samotnú prírodu. Aby sme pochopili koncept konštruktívnych vĺn, musíme najprv pochopiť koncept interferencie. Interferencia je vlastnosť, ktorá je spojená s vlnovou povahou hmoty. Interferenciu možno opísať pomocou princípu superpozície.
Princíp superpozície uvádza, že čistá odozva v danom mieste a čase je súčtom odpovedí, ktoré sú spôsobené každou príčinou súčasne. Predpokladajme, že existujú dve vlny opísané funkciami X1 (x, t) a X2(x, t). Čistá odozva v bode x0 v čase t0 sa rovná Xt(x 0, t0)=X1(x0, t 0) + X2(x0, t0). Ak sú amplitúdy oboch vĺn rovnaké a kmitajú v rovnakej rovine, maximálna amplitúda výslednej vlny je dvojnásobkom amplitúdy pôvodnej vlny. Oblasť, kde je amplitúda medzi pôvodnou amplitúdou a maximálnou amplitúdou, sa označuje ako konštruktívna interferencia. Ku konštruktívnej interferencii dochádza, keď sú vlny vo vzájomnej fáze.
Čo je to deštruktívna vlna?
Deštruktívne vlny, ako už názov napovedá, ničia vlnu. Rovnako ako v predchádzajúcom prípade predpokladajme, že v rovnakej rovine oscilujú dve vlny s rovnakými amplitúdami. Výsledná vlna z interferencie týchto dvoch vĺn má minimálnu amplitúdu nulu. V tomto prípade vlna na niektorých miestach úplne zmizne. Oblasť medzi pôvodnou amplitúdou a minimálnou amplitúdou je známa ako oblasť deštruktívnej interferencie.
Aký je rozdiel medzi konštruktívnou vlnou a deštruktívnou vlnou?
• Konštruktívne vlny poskytujú výslednú vlnu s vyššou amplitúdou ako pôvodné vlny; deštruktívne vlny poskytujú vlnu s nižšou amplitúdou ako pôvodná vlna.
• Konštruktívne vlny a deštruktívne vlny sú len dve formy rušenia. Môžu sa vyskytnúť súčasne pre danú vlnu.
• Stojatá vlna je dobrým príkladom konštruktívneho a deštruktívneho rušenia. Uzly stojatého vlnenia predstavujú deštruktívne vlnenie s nulovou amplitúdou. Antinody stojatej vlny majú dvojnásobnú amplitúdu ako pôvodná vlna a predstavujú konštruktívne vlny.
