Konštruktívne verzus deštruktívne vlny
Konštruktívne vlny a deštruktívne vlny sú dva pojmy, ktoré sa všeobecne diskutuje o vlnách a vibráciách. Konštruktívna vlna je jav, v ktorom dve vlny interferujú, takže výsledná amplitúda je väčšia ako amplitúda každej jednotlivej vlny. Deštruktívna vlna je jav, v ktorom dve vlny interferujú, takže výsledná amplitúda je menšia ako amplitúda jednotlivých vĺn. Tieto dve koncepcie sú vzájomne prepojené a sú veľmi dôležité v oblastiach ako zvukové inžinierstvo, akustika, vlny a vibrácie a rôzne ďalšie oblasti. V tomto článku budeme diskutovať o tom, čo je konštruktívna vlna a deštruktívna vlna, ich definície a aplikácie, a nakoniec porovnáme konštruktívnu vlnu a deštruktívnu vlnu, aby sme rozlíšili rozdiel medzi konštrukčnou vlnou a deštruktívnou vlnou..
Čo je konštruktívna vlna?
Vlny možno pozorovať takmer kdekoľvek v prírode. Je nevyhnutné správne porozumieť povahe vĺn, aby sme pochopili samotnú prírodu. Aby sme pochopili pojem konštruktívnych vĺn, musíme najprv pochopiť pojem rušenia. Rušenie je vlastnosť, ktorá je spojená s vlnovou podstatou hmoty. Rušenie sa dá 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 funkcie X popisujú dve vlny1 (x, t) a X2(x, t). Čistá odozva v bode x0 v čase t0 sa rovná XT(X0, T0) = X1(X0, T0) + X2(X0, T0). Ak sú amplitúdy dvoch vĺn rovnaké a oscilujú v tej istej rovine, maximálna amplitúda výslednej vlny je dvojnásobkom amplitúdy pôvodnej vlny. Oblasť, v ktorej je amplitúda medzi pôvodnou a maximálnou amplitúdou, sa označuje ako konštruktívne rušenie. Konštruktívne rušenie nastáva, keď sú vlny vo fáze navzájom.
Čo je deštruktívna vlna?
Deštruktívne vlny, ako už názov napovedá, deštrukciu vlny. Rovnako ako v predchádzajúcom prípade predpokladajme, že existujú dve vlny s rovnakými amplitúdami kmitajúcimi v tej istej rovine. Výsledná vlna z interferencie týchto dvoch vĺn má amplitúdové minimum nula. V tomto prípade vlna na niektorých miestach úplne zmizne. Oblasť medzi pôvodnou amplitúdou a minimálnou amplitúdou je známa ako oblasť deštruktívneho rušenia.
Aký je rozdiel medzi konštrukčnou vlnou a deštruktívnou vlnou?
• Konštrukčné vlny dávajú výslednú vlnu s vyššou amplitúdou ako pôvodné vlny; deštruktívne vlny dávajú vlnu s nižšou amplitúdou ako pôvodná vlna.
• Konštruktívne vlny a deštruktívne vlny sú iba dvoma formami rušenia. Môžu sa vyskytovať súčasne pre danú vlnu.
• Stála vlna je dobrým príkladom konštruktívneho rušenia a deštruktívneho rušenia. Uzly stojatej vlny predstavujú deštruktívnu vlnu s nulovou amplitúdou. Antinódy stojatej vlny majú dvojnásobok amplitúdy pôvodnej vlny a predstavujú konštruktívne vlny.