2015-08-21
242
Хвилею називають процес розповсюдження в просторі коливань частинок середовища. Самі частинки не переміщаються в просторі обсягу середовища, а рухаються біля своїх положень рівноваги.
Залежно від того, напрямки коливань частинок середовища збігаються або перпендикулярні напрямку розповсюдження хвилі, розрізняють хвилі поздовжні і поперечні.
Фронтом хвилі називають геометричне місце точок, до яких у процесі поширення хвилі коливання доходять в один і той же момент часу. Хвильовий фронт відокремлює область простору, де частинки середовища знаходяться в збуреному стані, від області, де коливання ще не виникли.
Хвильовою поверхнею називають поверхню, яка проходить через положення рівноваги частинок, що коливаються в однаковій фазі.
Хвилі називають плоскими, сферичними або циліндричними, якщо їх хвильові поверхні являють собою площини, сферичні і циліндричні поверхні відповідно. Напрямки поширення хвилі перпендікулярні хвильовим поверхням.
Нехай якась скалярна фізична величина S (наприклад, зсув частинок середовища) залежить тільки від однієї просторової координати x і часу t, тобто 
. Легко бачити, що, якщо структура аргументу функції 
має вигляд 
, то значення функції , яке вона мала в точках площини 
в момент часу t, буде тим же в точках площини 
, але із запізненням за часом на 
, де 
.
Дійсно, це підтверджується порівнянням між собою виразів:
,
.
У такому випадку говорять, що збурення фізичної величини S поширюється у позитивному напрямку осі x зі швидкістю 
.
Будь-яка функція від аргументу виду 
висловлює поширення збурення уздовж осі х. Якщо графік залежності S від x має підвищення і западини та їх розташування різне в різні моменти часу, то процес, що описується рівнянням 
, називають плоскою хвилею. Хвиля, що поширюється в негативному напрямі осі x, описується рівнянням
.
