2017-04-30
Плоская волна представлена уравнением $s(x, t) = 0,05(1998t - 6x)$, где $s$ - смещение частиц в см, $t$ -время в секундах, $x$ - расстояние в метрах по оси, вдоль которой распространяется волна. Определить разность фаз между колеблющимися точками, находящимися на расстоянии $\Delta x = 35 см$ друг от друга.
Решение:
Сравнивая данное в условии задачи уравнение с уравнением плоской волны $s(x,t) = A \cos ( \omega t - kx)$, находим, что волновое число $k = \frac{2 \pi}{ \lambda} = 6 м^{-1}$.
По определению минимальное расстояние в волне между двумя точками, совершающими колебания в одинаковых фазах, равно длине волны $\lambda$. Разность фаз колебаний этих точек равна $2 \pi$, следовательно, на единицу длины волны приходится разность фаз, равная $\frac{2 \pi}{ \lambda}$. Разность фаз между точками, расположенными на расстоянии $\Delta x$ в волне:
$\Delta \phi = \left ( \frac{2 \pi}{ \lambda} \right ) \Delta x = k \Delta x = 6 м^{-1} \cdot 0,35 м = 2,1 рад= 120,3^{ \circ}$.