СТОЯЧАЯ ВОЛНА

СТОЯЧАЯ ВОЛНА

       

периодическое или квазипериодическое во времени синфазное колебание с характерным пространств. распределением амплитуды — чередованием узлов (нулей) и пучностей (максимумов). В линейных системах С. в. может быть представлена как сумма двух бегущих волн, распространяющихся навстречу друг другу. Простейший пример С. в.— плоская звуковая С. в. внутри наполненной воздухом трубы (напр., органной) при закрытом (с идеально твёрдой стенкой) и открытым концах (рис.). На твёрдой стенке образуется узел скорости и пучность перепада давления, на открытом конце скорость максимальна, а перепад давления отсутствует, поэтому обе картины сдвинуты относительно друг друга на четверть длины волны. Аналогичное распределение имеет место для электрич. и магн. полей в линии передачи или волноводе с идеально «закороченным» или открытым концом, а также при норм. падении плоской эл.-магн. волны на идеально отражающую стенку.

Распределение давлений и скоростей в стоячей волне при открытом и закрытом концах трубы.

В отличие от бегущей волны в С. в. не происходит переноса энергии, а осуществляется лишь пространств. перекачка энергии одного вида в энергию другого вида с удвоенной частотой (электрической в магнитную, кинетической в потенциальную и т. п.). В известном смысле области между любыми пучностями и узлами можно рассматривать как автономные системы.

Чисто С. в. могут устанавливаться только при отсутствии затухания в среде и при полном отражении от границ. В противном случае, кроме С. в., появляются бегущие волны, доставляющие энергию к местам поглощения или излучения. Распределение волн. поля при этом характеризуется коэфф. стоячести волны — КСВ (см. БЕГУЩАЯ ВОЛНА), а соотношение между средней за период колебаний T=2p/w запасённой в С. в. энергией W и мощностью Р, уносимой бегущей волной, характеризуется добротностью колебания Q, определяемой выражением: Q=wW/P. Невырожденные нормальные колебания объёмных резонаторов без потерь суть С. в., а нормальные волны в волноводах представляют собой волны, бегущие в одном направлении и стоячие в направлениях, перпендикулярных оси волновода.

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983.

СТОЯЧАЯ ВОЛНА

- периодическое или квазипериодическое во временисинфазное колебание с характерным пространственным распределением амплитуды- чередованием узлов (нулей) и пучностей (максимумов). В линейных системахС. в. может быть представлена как сумма двух бегущих волн равной амплитуды, <распространяющихся навстречу друг другу, и наоборот - любая бегущая волнасоставляет суперпозиции двух С. в. равной амплитуды, сдвинутых по фазена четверть периода. Простейший пример С. в. - плоская звуковая С. в. внутризаполненной воздухом трубы (напр., органной) при закрытом (с идеально твёрдойстенкой) и открытом (но неизлучающим) концах (рис.). На твёрдой стенкеобразуются узел скорости и пучность перепада давления, на открытом концескорость максимальна, а перепад давления отсутствует; поэтому обе картинысдвинуты относительно друг друга на четверть длины волны. Аналогичное распределениеимеет место для электрич. и магн. полей в линии передачи или волноводе с идеально «закороченным» или открытым концом, а также при нормальномпадении плоской эл.-магн. волны на идеально отражающую стенку.

Распределение давлений и скоростей в стоячей волне при открытом изакрытом концах не излучающей звук трубы.

В отличие от бегущей волны, в С. в. не происходит переноса энергии, <а осуществляется лишь пространственная перекачка энергии одного вида вэнергию др. вида с удвоенной частотой (электрической в магнитную, кинетическойв потенциальную и т. п.). В известном смысле области между любыми пучностямии узлами можно рассматривать как автономные системы, а саму С. в. как распределённоев пространстве колебание (см. Волны).

Чисто С. в. могут устанавливаться только при отсутствии затухания всреде и при полном отражении от границ. В противном случае кроме С. в. <появляются бегущие волны, доставляющие энергию к местам поглощения илиизлучения. Распределение волнового поля при этом характеризуется коэф. <стоячести волны - КСВ (см. Бегущая волна), а соотношение между среднейза период колебаний запасённой в С. в. энергией W и мощностью Р, уносимой бегущейволной, характеризуется добротностью колебания Невырожденные нормальные колебания объёмных резонаторов без потерьсуть С. в., а нормальные волны в волноводах представляют собой волны, <бегущие в одном направлении и стоячие в направлениях, перпендикулярныхоси волновода.

Лит.: Горелик Г. С., Колебания и волны, 2 изд., М., 1959; КрауфордФ., Волны, пер. с англ., 3 изд., М., 1984. М. А. Миллер, Е. В. Суворов.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.