Hvis to sinusbølger med samme frekvens og amplitude overlejres, hvad er den resulterende bølge, hvad vil der ske med en partikel?

Den resulterende bølge

Når du overlejrer to sinusbølger med samme frekvens og amplitude, er den resulterende bølge også en sinusbølge. Imidlertid afhænger amplituden og fasen af ​​den resulterende bølge af faseforskellen mellem de originale bølger:

* i fase: Hvis de to bølger er i fase (deres toppe og truge er på linje), vil den resulterende bølge have en amplitude, der er dobbelt så stor som amplituden for hver enkelt bølge.

* ud af fase: Hvis de to bølger er ude af fase (den ene bølges højeste stemmer overens med den andres trug), vil den resulterende bølge have en amplitude på nul. Dette betyder, at bølgerne annullerer hinanden helt.

* mellemfaseforskel: For enhver faseforskel mellem i fase og ude af fase vil den resulterende bølge have en amplitude et eller andet sted mellem nul og dobbelt så stor amplitude. Den nøjagtige amplitude afhænger af den specifikke faseforskel.

Hvad sker der med en partikel

En partikel, der udsættes for den resulterende bølge, vil svinge med en frekvens lig med hyppigheden af ​​de originale bølger. Imidlertid afhænger amplituden af ​​partikelens svingning af faseforskellen mellem de originale bølger:

* i fase: Partiklen svinger med en amplitude dobbelt så stor som for hver enkelt bølge.

* ud af fase: Partiklen svinger slet ikke.

* mellemfaseforskel: Partiklen svinger med en amplitude et eller andet sted mellem nul og dobbelt så stor amplitude, afhængigt af faseforskellen.

nøglekoncepter

* Superposition: Når bølger mødes, tilføjes deres amplituder sammen.

* Faseforskel: Forskellen i startpositionen (fase) af to bølger.

* Amplitude: Den maksimale forskydning af en bølge fra dens ligevægtsposition.

Visualisering af effekten

Du kan visualisere dette fænomen ved at forestille dig to reb, der er bundet sammen i den ene ende. Hvis du ryster begge reb med samme frekvens og amplitude, vil bølgerne køre ned ad rebene og kombinere. Den resulterende bølge afhænger af, hvordan rebene rystes i forhold til hinanden.

Fortæl mig, hvis du gerne vil have mig til at uddybe ethvert specifikt aspekt eller give en mere detaljeret matematisk forklaring!