Fysiikka käsittelee aaltoa yhden tai useamman kentän aiheuttamana häiriönä. Kentän arvot värähtelevät toistuvasti stabiilissa tasapainossa.
Mekaaniset ja sähkömagneettiset aallot ovat yleisimpiä fysiikassa tutkittuja aaltoja. Aalto on itse asiassa energian kuljetusta ilman väliaineen kuljetusta.
Aallot ovat yleensä kaikkialla, ne on tunnistettava käyttämällä välinettä sen ominaisuuksien ymmärtämiseksi. Aalto määritellään häiriöksi, joka kulkee väliaineen läpi pisteestä toiseen.
Päästä toiseen venytettynä aaltomuoto pysyy lepoasennossa. Jos hiukkasta liikutetaan lepoasennossaan, se muodostaa aallon ja alkaa liikkua pisteestä toiseen.
Hiukkasen ominaisuudet saavat sen liikkumaan joko ylös- tai alaspäin, joskus eteen- tai taaksepäin. Aallon liikettä mihin tahansa suuntaan kutsutaan pulssiksi.
Pulssi on yksittäinen häiriö, joka liikkuu pisteestä toiseen. Jos aaltoa liikutetaan jatkuvasti edestakaisin, se aiheuttaa väliaineessa aaltoilua ja sitä kutsutaan aalloksi.
Fysiikassa havaitaan ja analysoidaan kahdenlaisia aaltoja. Toinen on paikallaan oleva aalto ja toinen on matkustava aalto.
Kiinteät vs matkustavat aallot
Ero paikallaan olevan aallon ja liikkuvan aallon välillä on, että paikallaan oleva aalto ei kuljeta energiaa, kun taas liikkuvalla aallolla on ominaisuus siirtää energiaa paikasta toiseen.
Mitä matkustavat aallot ovat?
Liikkuva aalto on häiriöaalto, joka liikkuu väliainetta pitkin. Se kuljettaa energiaa pisteestä toiseen.
Liikkuva aalto liikkuu tasaisella nopeudella. Aalto johtuu hiukkasen liikkeestä, joka häiritsee seuraavaa sen vieressä olevaa hiukkasta.
Staattisen hiukkasen siirtyminen tasapainotilastaan liikkeeseen saa aallon liikkumaan. Aallon havaitaan kulkevan väliaineen läpi, jossa harjan havaitaan liikkuvan hiukkasesta hiukkaseen.
Harjaa seuraa luonnollisesti aallonpohja ja kierto jatkuu. Havaittua erillistä aaltokuviota kutsutaan siniaaltoksi.
Siniaallon tulee jatkua, kunnes väliaineeseen tuodaan toinen eri taajuinen aalto. Tällaisia energiaa kuljettavia aaltojen liikkeitä paikasta toiseen kutsutaan liikkuvaksi aalloksi.
Liikkuva aalto muodostuu, kun se ei ole rajoittunut annettuun tilaan. Sellaisenaan muodostuu liikkuva aalto, joka on liikkeessä hyvin lyhyen ajan.
Ottaen esimerkin valtameren aallosta, aalto alkaa liikkua edelleen, kun toinen aalto kohtaa vastakkaisen. Ne molemmat sulautuvat yhteen ja kulkevat eri suuntaan, joka taas kohtaa toisen aallon vastakkaisessa suunnassa.
On selvää, että liikkuvan aallon todellista ulkonäköä on vaikea tutkia, koska hiukkaset liikkuvat jatkuvasti siihen suuntaan, johon se altistuu.
Tärkeimmät erot paikallaan olevien aaltojen ja liikkuvien aaltojen välillä
- The tärkein ero paikallaan olevien aaltojen ja liikkuvien aaltojen välillä on, paikallaan ei kuljeta energiaa, kun taas liikkuvat aallot kuljettavat energiaa paikasta toiseen.
- Kiinteät aallot värähtelevät eri amplitudilla, kun taas liikkuvat aallot värähtelevät samalla amplitudilla.
- Pysyvän aallon kahden hiukkasen välinen vaihe-ero on arvo välillä 0 ja pi, kun taas liikkuvien aaltojen tapauksessa arvo on välillä 0 ja 2pi.
- Pysyvien aaltojen aaltoprofiili koostuu silmukoista, kun taas liikkuvien aaltojen aaltoprofiili koostuu harjoista ja kouruista.
- Pysyvä aalto voidaan muodostaa tietyllä aallonpituudella ja taajuudella, kun taas liikkuvat aallot voidaan muodostaa millä tahansa taajuudella ja aallonpituuksilla.
Johtopäätös
Aaltoja tutkitaan hyödyntämään ilmiötä erilaisissa fyysisen maailman aalloissa. Aallot ovat kaikkialla. Ihmiset kohtaavat aallot päivittäin. Olipa kyseessä sitten mikroaallot tai vesiaallot, radioaallot tai valoaallot. Kaikki toimii yksinkertaisella aaltoteorialla. Aaltomainen ilmiö antaa tarkan käsityksen siitä, kuinka energia kulkee väliaineen läpi.
Tässä vaiheessa on ymmärrettävä, että aalto kuljettaa energiaa, ei ainetta. Hehkulamppu kuljettaa valoenergiaa tehdäkseen paikasta valoisan. Se ei kuljeta muita aineita. Paperitarvikkeiden ja liikkuvan aallon välisen eron tutkiminen synnyttää monia tuntemattomia ilmiöitä, jotka ovat edelleen olemassa jokapäiväisessä elämässä.
- https://yakari.polytechnique.fr/Django-pub/documents/matteo2004rp-1pp.pdf
- https://arxiv.org/pdf/0901.1026
- https://arxiv.org/pdf/patt-sol/9701007
