V předchozím článku jsme na animacích mohli sledovat vzájemné vazby výsledného vlnění. Pokusím se čtenářům ukázat, jak to vypadá s vlněním při tzv. 3D zobrazení. Bohužel se mi nepodařilo "srovnat" animaci do objemově přijatelných mezí a tak mohu nabídnout jen obrázky statické - jako výřezy z animace. |
|
Máme jeden zdroj vlnění, zhruba uprostřed obrázku. Vlny se šíří všemi směry shodnou rychlostí a na svém postupu se nesetkávají s jiným vlněním či překážkami. Amplituda vlny se vzdáleností od zdroje klesá a lze říci, že v definované vzdálenosti od zdroje se energie vlny zcela vyčerpá a vlna zanikne. Největší intenzita vlny je v blízkosti zdroje. |
Na obrázku si můžeme prohlédnout případ, kdy vlna z jediného zdroje se na svém postupu setká s překážkou, která má délku blízkou jedné vlně a je svým delším rozměrem orientovaná kolmo na směr přicházející vlny. Je zřejmé, že vlna po dopadu na překážku se odrazí zpět a postupuje proti přicházející vlně. Při vhodné vzdálenosti překážky od zdroje ve vztahu k vlnové délce, vznikne superpozice vlnění a to konstruktivního typu, tzn., že vlna mezi zdrojem a překážkou vykazuje vyšší intenzitu. Za překážkou můžeme pozorovat tzv. stín, kde intenzita vlny se blíží nulové hodnotě. Vlivem difrakce vlny na ostrých okrajích překážky dochází k tzv. uzavření pásma stínu a v určité vzdálenosti za překážkou stín zmizí. Vlna v tomto případě má nízkou intenzitu. Vliv difrakce vlny je patrný i ve značné vzdálenosti od překážky, kdy ovlivňuje intenzitu vlny, která se na svém postupu s překážkou jinak přímo nesetká. |
Obrázek následující ukazuje vliv překážky s vlastnostmi shodnými v předešlém případě. Rozdíl je v orientaci překážky na směr přicházející vlny. Vliv difrakce je patrný, stín není za překážkou výrazný. Intenzita vlny mezi překážkou a zdrojem není výrazněji ovlivněna odrazem od překážky. Superpozice vlnění konstruktivního typu není výrazná a omezuje se jen na velmi blízké okolí čelní strany překážky. |
Obrázek níže ukazuje situaci, kdy překážka je orientovaná ke směru přicházející vlny pod úhlem zhruba 45st. Je zde patrný vliv difrakce vlny a suerpozice vlny - což v důsledku vytváří na straně šikmo před překážkou pole, které se vyznačuje výrazně ohraničenými prostory s velmi vysokou intenzitou vlny. Za překážkou lze sledovat výrazné pole stínu. |
K uvedeným základním případům vlivu orientace překážky k postupující vlně, není potřebné podrobnějšího popisu. V praktickém provozu je vliv překážek na intenzitu vlny velmi výrazný a bylo by chybou se domnívat, že překážka v dálce je nepodstatná pro šíření vlny. |
Autor: Láďa Fórum