Интерференция механических волн

[Geo789]

Доброго времени суток!

На анимации (https://gifer.com/ru/9Lt6) — распространение волны с учётом её строения из частиц. А есть ли схожая анимация, но только когда уже две волны распространяясь взаимодействуют друг с другом?
P. S. Хочется хотя бы приблизительно по наитию понять, как движутся частицы упругой среды в области наложения механических волн, т. е. там, где происходит их интерференция.

[VictorNovak]

Geo789
Из того, что вспомнилось: ссылка.

Edit: aнглийская версия живописнее.

[Geo789]

VictorNovak в сообщении #1408858 писал(а):

Geo789
Из того, что вспомнилось: ссылка.

Edit: aнглийская версия живописнее.

Да в том вот и всё дело, что интересуют не столько сами волны, сколько молекулы (а вообще любые частицы), из которых состоит среда. Вот на той анимации схематично показано распространение волны посредством движений частиц, её составляющих, по окружностям. А как бы это движение выглядело в области наложения двух волн? Вот что интересно...

[VictorNovak]

На вашей анимации видно,
что все молекулы описывают (вроде бы даже правильную) окружность по часовой стрелке.
Т.е., энергия волны несёт каждую из них по четырём направлениям (2 по горизонтали и 2 по вертикали):
вправо-вниз, влево-вниз, влево-вверх, вправо-вверх, и заново.

Если же картинку отзеркалить
- очевидно, всё то же самое будет происходить уже против часовой стрелки.

Так что я думаю,
что в случае интерференции равносильных противонаправленных волн
- энергии, "толкающие" молекулы:
1) горизонтально (вдоль направления движения равносильных волн) - уравняются;
2) вертикально - усилятся.

В итоге молекулы будут описывать неправильные окружности
с двумя новыми радиусами:
1) вертикальный радиус будет пропорционален амплитуде результирующей волны
(причём этот радиус будет увеличиваться в вертикальном направлении
- т.е., для верхних слоёв молекул; как и на вашей анимации);
2) горизонтальный радиус будет нулевым.

Т.е.,
представляется множество молекулярных "столбиков"
разной степени "прыгучести".

Тогда столбики с вершинами в красных точках (как на картинке с Википедии)
представляются мне полностью неподвижными
- от основания до вершины.

[Geo789]

VictorNovak в сообщении #1408871 писал(а):

На вашей анимации видно,
что все молекулы описывают (вроде бы даже правильную) окружность по часовой стрелке.
Т.е., энергия волны несёт каждую из них по четырём направлениям (2 по горизонтали и 2 по вертикали):
вправо-вниз, влево-вниз, влево-вверх, вправо-вверх, и заново.

Если же картинку отзеркалить
- очевидно, всё то же самое будет происходить уже против часовой стрелки.

Так что я думаю,
что в случае интерференции равносильных противонаправленных волн
- энергии, "толкающие" молекулы:
1) горизонтально (вдоль направления движения равносильных волн) - уравняются;
2) вертикально - усилятся.

В итоге молекулы будут описывать неправильные окружности
с двумя новыми радиусами:
1) вертикальный радиус будет пропорционален амплитуде результирующей волны
(причём этот радиус будет увеличиваться в вертикальном направлении
- т.е., для верхних слоёв молекул; как и на вашей анимации);
2) горизонтальный радиус будет нулевым.

Т.е.,
представляется множество молекулярных "столбиков"
разной степени "прыгучести".

Тогда столбики с вершинами в красных точках (как на картинке с Википедии)
представляются мне полностью неподвижными
- от основания до вершины.

Большое спасибо Вам за толковый ответ.

[VictorNovak]

Geo789
It was pleasure. Обожаю геометрию))

Кстати, присмотревшись
- я обнаружил подпись автора вашей анимации: "Dan Russell".

Из гугла выпала его личная страница с большим множеством ссылок.

Ссылки я не смотрел,
но если применить к адресу его страницы запрос вида "site:(адрес страницы)"
- можно увидеть очень много интересного в разделе "Картинки"
(большинство из них, кстати, анимированные:
удобнее всего смотреть с телефона).

Так что спасибо за наводку :)

[Geo789]

VictorNovak в сообщении #1408935 писал(а):

Geo789


Так что спасибо за наводку :)

Ничего не нашли там для себя интересного? Я смотрел его сайт, там много ещё похожих анимаций, но не в разделе про интерференцию (

[VictorNovak]

Geo789
пока нет: отложил до более беззаботных времён.

Могу посоветовать написать самому mr. Russell:
наверняка он подскажет направление поиска, или даже поделится наработками.

Меня подобные переписки несколько раз выручали!

[shaxel]

Ладно механические волны. А как себе представить стоячую волну тока в проводнике, ну или область интерференции двух встречнобегущих? Ничего другого не приходит на ум, как только движение тока по окружности проводника. Кто что думает?

Я сначала подумал что в таком случае суммарный ток будет вообще равен нулю, т.к. две встречнобегущие волны тока (именно тока, напряжение тут не рассматриваем) компенсируют друг друга в области наложения, но как же тогда трансформатор Тесла? Тогда его работа невозможно. Вот и пришла мысль про движение тока по окружности.

[Munin]

shaxel в сообщении #1409387 писал(а):

А как себе представить

Головой.

shaxel в сообщении #1409387 писал(а):

Ничего другого не приходит на ум, как только движение тока по окружности проводника.

Бред. Вполне достаточно представить себе движение тока вдоль проводника, через его объём (и середину, и края).

shaxel в сообщении #1409387 писал(а):

Я сначала подумал что в таком случае суммарный ток будет вообще равен нулю, т.к. две встречно бегущие волны тока (именно тока, напряжение тут не рассматриваем) компенсируют друг друга в области наложения

В стоячей волне в некоторых точках в некоторые моменты времени ток равен нулю. Но в других точках и в другие моменты времени - не равен нулю. Волна - это сложное пространственно-временное явление, в ней не всё везде всегда одинаково.

[Geo789]

shaxel в сообщении #1409387 писал(а):

Ладно механические волны. А как себе представить стоячую волну тока в проводнике, ну или область интерференции двух встречнобегущих? Ничего другого не приходит на ум, как только движение тока по окружности проводника. Кто что думает?

Я сначала подумал что в таком случае суммарный ток будет вообще равен нулю, т.к. две встречнобегущие волны тока (именно тока, напряжение тут не рассматриваем) компенсируют друг друга в области наложения, но как же тогда трансформатор Тесла? Тогда его работа невозможно. Вот и пришла мысль про движение тока по окружности.

Вот потому-то я и спросил о механических. Электромагнитные волны — возмущение поля, а не упругой среды из частиц; там вообще ничего лучше не представлять, ограничиваясь уравнениями колебаний. А тут... тут механические волны: про частицы в них и спросить можно. ИМХО Хотя как спросить... мне лично уже ясно это движение, но анимацию ради интереса спрашиваю. Что бы не поглазеть, если можно?

[Munin]

Geo789 в сообщении #1409423 писал(а):

Электромагнитные волны — возмущение поля, а не упругой среды из частиц; там вообще ничего лучше не представлять, ограничиваясь уравнениями колебаний.

А в чём разница-то? И там синусоида, и тут синусоида.

[shaxel]

Munin в сообщении #1409399 писал(а):

shaxel в сообщении #1409387 писал(а):

А как себе представить

Головой.

shaxel в сообщении #1409387 писал(а):

Ничего другого не приходит на ум, как только движение тока по окружности проводника.

Бред. Вполне достаточно представить себе движение тока вдоль проводника, через его объём (и середину, и края).

Да ну? Если в какой-то точке проводника будет пучность стоячей волны тока и представить себе это через объем, то эта точка будет ни чем иным как заряженным конденсатором (при амплитудном значении), но на практике в конкретной точке проводника может быть пучность тока и узел напряжения, что расходится с вашими головойпридуманными выводами. Подчеркиваю, на практике.

[Munin]

Я не знаю, что такое "на практике", но разумеется, головой надо различать пучности тока и пучности напряжения. Если вы этого не справляетесь делать, то у вас проблемы именно на уровне головы. И "представлять себе это через объём" не надо. Надо - через функции тока и напряжения, зависящие от координаты и от времени.

[Geo789]

Munin в сообщении #1409434 писал(а):

Geo789 в сообщении #1409423 писал(а):

Электромагнитные волны — возмущение поля, а не упругой среды из частиц; там вообще ничего лучше не представлять, ограничиваясь уравнениями колебаний.

А в чём разница-то? И там синусоида, и тут синусоида.

В том и разница, что там (в электромагнитном поле) для нас лишь синусоида, а тут в первую очередь самые материальные молекулы, для которых действуют законы классической, осязаемой для нас механики... ну и плюс та же синусоида.