Dva -dimenzionalna valova

Pojasnjujemo, kaj sta dva dimenzionalna valova, njihove značilnosti, vrste, ki obstajajo, in dajejo več primerov

Dva -dimenzionalna val, ki ga povzroči motnje na točki na površini vode ribnika, ki jo vidimo z vrha. Krožni vzorec, ki ga tvorijo doline grebena in valovne doline

Kaj sta dva dimenzionalna vala?

So Dva -dimenzionalna valova Tisti, katerih fronte se premikajo po ravnini, kot je primer valov, ki se tvorijo na površini mirne vode, zaradi majhne motnje.

Na enak način so valovi, ki se tvorijo na površini mirno vodo v vedru. Nato nastanejo valovi, katerih grebeni in doline tvorijo koncentrične kroge okoli točke motenj, ki se radialno širijo v obeh dimenzijah vodnega vmesnika z zrakom.

Najpogostejši dvodimenzionalni valovni tip, ki se pojavi v vmesniku Dva različna sredstva, na primer zrak in voda ali zrak in zemeljska površina.

Vendar se lahko pojavijo tudi v vmesniku dveh tekočin različnih gostote ali v plasteh podzemlja, pri različni hitrosti širjenja.

Dvodimenzionalni elektromagnetni valovi se lahko oblikujejo tudi v obeh medijskih vmesnikih različnih dielektričnih konstante, kot v radijskih valovih, ki širijo zemeljsko površino.

Značilnosti dveh dimenzionalnih valov

Prepoznavna značilnost dveh dimenzionalnih valov je, da se širijo v dveh dimenzijah, to je, da se valovna fronta premikajo po površini. Poleg:

• Razmnoževalna površina dveh dimenzionalnih valov je na splošno ravnina, toda valovi, ki se širijo na površini krogle.
• Dva -dimenzionalna valova sta lahko vzdolžna, prečna ali kombinacija obeh. Pomembno je, da se smer gibanja valovnih fronta pojavi na površini (dve dimenziji).
• Običajno se pojavijo v obeh medijskih vmesnikih z različnimi elastičnimi ali dielektričnimi lastnostmi.
• Pojavijo se lahko tudi v tridimenzionalnem homogenem okolju, če se začetna motnja zgodi v dveh smereh in tretja smer ostane nespremenjena.

Lahko vam služi: svetlobna telesa: značilnosti in kako ustvarjajo svojo svetlobo

Vrste dveh dimenzionalnih valov

Mehanski valovi

Mehanski valovi se razumejo kot tisti, ki potrebujejo medij za širjenje materiala, ki je lahko plin, tekočina ali trdna snov.

V mehanskih valovih je motnja majhen premik substrata v ravnovesju, ki na ta način ustvarja restavratorsko silo. Ta sila je odgovorna za proizvodnjo impulza ali vala, ki se širi skozi medij.

Elektromagnetni valovi

Za razliko od mehanskih valov elektromagnetni valovi ne potrebujejo širjenja, saj se lahko širijo po vakuumu.

Vendar se elektromagnetni valovi v dveh dimenzijah običajno oblikujejo v obeh medijskih vmesnikih, kot sta vakuum in dielektrična površina, ali praznina in prevodna površina, kot je kovina. 

Primeri oDve -dimenzionalni NDA

Mehanski dvodimenzionalni valovi

So zelo raznoliki, nekateri primeri so naslednji:

1.- Valovi na napeti membrani

Primer so stacionarni valovi, ki nastanejo na površini bobna.

2.- Gravitacijski valovi na oceanski površini

So tisti, ki tvorijo morje valove, njihovo vedenje pa ureja predvsem s silo gravitacije, z drugimi besedami.

3.- Medfazni površinski valovi

Nastaneta v obeh medijskih vmesnikih, na primer na mizi na površini jezera in zraku nad njim.

Za razliko od morskih valov, v katerih je obnovitvena sila teža, je širjenje majhnih valov jezera v veliki meri posledica površinske napetosti vode. To je ista sila, ki omogoča, da majhne žuželke hodijo po površini mirne vode ali v njej tanek jekleni zatič.

Vam lahko služi: Wimshursst Machine: Zgodovina, kako deluje in aplikacije

4.- Površinski potresni valovi

To sta dva dimenzionalna valova, ki se širita vzporedno s površino Zemlje. Izpolnjujejo enačbo valov za elastične medije in njena amplituda hitro razpade z globino, zaradi popolne izgube elastičnega truda na površini, ki je bila izpostavljena atmosferi.

Med seizmičnimi valovi, ki se širijo po zemeljski površini, izstopajo:

• The Ljubezenski valovi, v katerem je motnja vzporedna s površino.
• The Rayleight valovi, katerih polarizacija je pravokotna na smeri širjenja in so tudi nekoliko hitrejša kot ljubezenski valovi.

Ljubezen dva dimenzionalni val je prečni seizmični val, ki se širi vzporedno z zemeljsko površino in njegova amplituda hitro razpade v smeri, pravokotno nanjo. Vir: Wikimedia Commons

Hitrost širjenja pri tej vrsti vala je odvisna od valovne dolžine, zato se štejejo za disperzivne valove.

5.- Stoneley valovi

So prečni elastični valovi, ki se na vmesnik dveh trdnih materialov z različnim modulom elastičnosti širijo na dva dimenzionalni način.

Elektromagnetni dva -dimenzionalni valovi

Predstavljeni so tudi elektromagnetni dvodimenzionalni valovi, kot so:

1.- SPP valovi (površinski plazmon polariton) 

So elektromagnetni valovi, ki potujejo po obeh -dimenzionalni površini, ki jo tvorita kovinski prevodnik in izolator.

Ime izvira iz dejstva, da ta vrsta vala proizvaja polarizacijo (ali inducirano ločevanje obremenitve) na kovinski površini in tudi elektromagnetnega vala v okolju blizu te površine.

Oba vala, ki izvirata iz ločevanja obremenitve v kovini in elektromagnetnem valu, skupaj potujeta po obeh dimenzijah kovinske površine.

2.- Norton Rasant Waves

To so radijski valovi, ki potujejo vzporedno z zemeljsko površino, po njihovi ukrivljenosti, zato se upoštevata dva dimenzionalna vala.

Vam lahko služi: viskozno trenje (sila): koeficient in primeri

To so klici Radijski valovi dolge valov, katerih frekvenca je pod tremi megahertioji. 

Takšni valovi so zlahka različni, zato lahko obkrožijo ovire in sledijo kopenski ukrivljenosti, s čimer se širijo na velike razdalje.

3.- Sommerfeld-zenneck Površinski valovi

Ti dve dimenzionalni elektromagnetni valovi se prenašata vzporedno z ravnim vmesnikom dveh homogenih medijev, vendar z različnim električnim dodatkom.

V ortogonalni smeri do ravnega vmesnika amplituda teh valov zbledi eksponentno. Zaradi tega veljajo za verodostojno dve dimenzionalni, ki se širijo samo po površini, ki ločuje oba medija.