Vlna vpředu
Čelo vlny nebo vlny povrch je povrch stejné fázi části vlny , to znamená, že tyto body vzali stejnou dobu cesty od zdroje. Koncept se používá k popisu šíření vln, jako je zvuk nebo elektromagnetické záření ( světlo , rádiové vlny atd.). Ve středně homogenním a izotropním prostředí , kde se vlny šíří bez deformace, existují dva typy specifických vln v závislosti na tom, zda jsou čelní strany vln sférické ( sférické vlny ) nebo roviny ( rovinné vlny ). V teorii difrakce se Huygensův-Fresnelův princip uvádí, že po proudu od vlnoplochy, přijaté vlny mohou být považovány za pocházející z kulových vln emitovaných každý z bodů zmíněné vpředu. V interferometrii vzdálenost mezi vlnovými čárami obecně vstupuje do výpočtu rozdílu dráhy .
Hlavní typy vlnoplochy
Vlnová fronta se vyvíjí v prostoru rychlostí šíření vlny ve směru kolmém k povrchu. Můžeme rozlišit dva hlavní typy vlnových front: roviny a koule . První jsou charakteristické pro rovinnou vlnu a druhé pro sférickou vlnu .
Tvar vlnoplochy závisí na několika faktorech, jako je typ a tvar zdroje, přenos média a směr šíření. V případě středně transparentního, homogenního a izotropního se vlna nerušeně šíří, čelo vlny pak zůstává nezměněno.
Příklad
- 3D vlna: Vlnoplocha zvuku je oblast koule .
- 2D vlna: Přední část vlny vytvořená oblázkem v bazénu je obvod kruhu .
- 1D vlna: Vlnová čelo oscilační struny je přivedeno zpět do bodu.
Výbuch bomby
Výbuch bomby ( například atomové ) má ničivou sílu, která klesá podle následujících dvou faktorů:
- ujetá vzdálenost od místa vzniku výbuchu
- překážky (budovy atd.)
Z tohoto důvodu byly výbuchy jaderných bomb Hirošimy a Nagasaki odpáleny několik set metrů nad zemí. Pokud bomba exploduje na úrovni země, vlnová fronta, která bude mít destruktivní následky, se vytvoří pouze z rovníku rostoucí sféry. Síla této fronty bude tedy rychle zmírněna narážejícími překážkami. Na druhou stranu, výbuchem nad úrovní země není vlnové čelo, které se setkává se zemí, nikdy stejné, neustále se obnovuje během expanze koule, což zajišťuje energii destrukce.
Poznámky a odkazy
- pokud médium není izotropní.