Відмінність від рівняння коливань хвилі залежать не тільки від часу, але і від відстані.
Типи хвиль: поздовжні і поперечні, плоскі, сферичні.
Будемо вважати, що маємо суцільну пружну середу, наприклад, тверде тіло, рідини, гази. Для пружного середовища характерно виникнення пружних деформацій при зовнішньому впливі на неї. Ці деформації повністю зникають після припинення зовнішніх впливів.
Якщо в будь-якому місці пружною середовища порушити коливання її часток, то внаслідок взаємодії між частинками ці коливання будуть поширюватися в середовищі з певною швидкістю v.
Механічні обурення (деформації), що поширюються в пружному середовищі, називаються пружними або механічними хвилями.
Пружні хвилі бувають поздовжні і поперечні. У поздовжніх хвилях частинки середовища коливаються в напрямку поширення хвилі. У попречном - в площинах, перпендикулярних до напрямку поширення хвилі.
Поздовжні хвилі можуть порушуватися в твердих, рідких і газоподібних середовищах. Поперечні хвилі можуть виникати тільки в твердих тілах.
Відзначимо, що поширення пружних хвиль не пов'язане з перенесенням речовини. Ті, що біжать хвилі переносять енергію коливального руху в напрямку поширення хвилі. Позначимо через швидкість поширення хвилі. Якщо напрямок зміщення і швидкість частинки збігаються з напрямом швидкості хвилі, то хвиля називається поздовжньою. Якщо швидкість частинки і напрямок зміщення взаємно перпендикулярні, то хвиля поперечна.
Також хвилі бувають сферичні і плоскі. Не великий джерело звуку випромінює рівномірно на всі боки, создаетвокруг себе сферичну хвилю, в якій стиснення і розрідження повітря розташовані у вигляді концентричних кульових шарів. Ділянка сферичної хвилі, малий у порівнянні з відстанню до її джерела, можна прібліженносчітать плоским. Це відноситься до хвиль будь-якої фізичної природи - і до механічних, і до електромагнітних. Так будь-яку ділянку (в межах земної поверхні) світлових хвиль, що приходять від зірок, можна розглядати як плоску хвилю.
Хвильова поверхня, хвильовий фронт.
Хвиля, поширюючись від джерела коливань, охоплює все нові і нові області простору. Геометричне місце точок, до яких доходять коливання до моменту часу t, називається хвильовим фронтом.
Геометричне місце точок, хто вагається в однаковій фазі, називається хвильовою поверхнею (поверхнею постійних фаз, фазової поверхнею).
Хвильових поверхонь можна провести безліч, а хвильовий фронт в кожний момент часу - один.
Гармонійна хвиля, що біжить S = Acos (ω (t-
Рівняння гармонійної сферичної хвилі має вигляд S = A0 (r) cos (ωt-KХ + φ0), (2)
де r-радіальна координата. При поширенні хвилі в непоглощающіх середовищі A (r)
1 / r [S = A0
Швидкість> v поширення гармонійної хвилі називається фазовою швидкістю. Вона дорівнює швидкості переміщення хвильової поверхні. Наприклад, у випадку плоскої гармонічної хвилі з умови (ω (t-
