Skillnad mellan stationära och progressiva vågor

Huvudskillnad - Stationär vs Progressiv Vågor

Oscillationen av partiklar i en våg innehåller lite energi. Beroende på vad som händer med energin i en våg kan vi klassificera vågor i stationära vågor (stående vågor) och progressiva vågor (resande vågor). De huvudskillnad mellan stationära och progressiva vågor är det progressiva vågor överför energi från en plats till en annan medan stationära vågor överför inte energi från en plats till en annan.

Vad är progressiva vågor (resande vågor)

Progressiva vågor överför energi från en plats till en annan, utan att överföra saken. I progressiva mekaniska vågor överför en oscillerande molekyl en del av sin energi till nästa molekyl och sedan börjar den molekylen oscillerande också. Denna molekyl överför nu energi till nästa molekyl, ... och så vidare överförs energin längs vågan. När det gäller elektromagnetiska vågor bär förändringarna i de elektriska och magnetiska fälten energin hos vågan.

De ljus som kommer från solen är ett exempel av en progressiv våg. Oscillationerna i de elektriska och magnetiska fälten ger energi hela vägen från solen till jorden. I en progressiv våg ligger aldrig två grannpunkter i fas med varandra. Antag att en punkt A längs vågan befinner sig i en specifik fas. Om A har en grannpunkt B och om vågen förökas i riktning från A till B, förvärvar punkt B A-fasen ett ögonblick efter att A har gjort. Medan detta händer förändras A också sin fas, så A och B kommer aldrig att vara i fas med varandra. Om A sålunda förvärvar sin "amplitud" (dvs maximal förskjutning från jämvikt) vid en given tid förvärvar B dess amplitud en stund senare men vid denna tidpunkt är A inte längre vid amplitudvärdet.

Vad är stationära vågor (stående vågor)

Stationära vågor överför inte energi från en plats till en annan. I stället "lagrar de" sin energi på ett ställe. Stationära vågor bildas när två progressiva vågor med samma frekvens och liknande amplitud, som reser i motsatta riktningar, stör varandra. Om du tittar på en stående våg, verkar det som om det är gjort av "slingor". De "midterna" av dessa slingor kallas antinoder och "kanterna" av dessa slingor kallas noder, enligt nedanstående:

Stationära vågor: noder och antinoder

Noder bildar på platser där de två progressiva vågorna stör varandra motfas. Antinoder bildas på platser där de två progressiva vågorna stör varandra i fas. Observera att denna typ av stabilt mönster endast bildas vid specifika frekvenser, kallad harmoniska frekvenser. Vid andra frekvenser är fasförhållandet mellan de två progressiva vågorna vid någon punkt inte konstant, och så skulle du inte kunna se ett tydligt, stabilt mönster. Följande video ger en bra demonstration, som visar hur en stående våg bildas på ett vibrerande rep.

I stationära vågor ligger varje punkt "inom en slinga" (dvs mellan två på varandra följande noder) i fas. Detta innebär att alla oscillationer når amplituden samtidigt. Emellertid har inga två angränsande punkter längs en stationär våg samma amplitude. En punkt i en antinode har maximal amplitud medan en punkt vid en nod har en amplitud på 0. Punkter i två "närliggande loopar" i en stationär våg står i motfas med varandra. Avståndet mellan två successiva noder (eller två på varandra följande antinoder) i en stationär våg är lika med hälften av våglängden.

Vågor som produceras av gitarrsträngar är stationära vågor. När du plockar en sträng skapar du en progressiv våg som reser längs strängen och blir reflekterad i slutet av strängen. Den ursprungliga vågen stör den reflekterade vågen och bildar en stationär våg. Flöjter och andra vindinstrument producerar också stationära vågor. Dessa stationära vågor produceras genom oscillation av luftmolekyler i luftkolumnerna i dessa instrument.

Skillnad mellan stationära och progressiva vågor

Energiförsörjning

Progressiva vågor överföra energi från ett ställe till ett annat, utan att överföra saken.

Stationära vågor Överför inte energi från en plats till en annan.

Fasförhållande mellan grannpunkter

I progressiva vågor, Två grannpunkter är inte i samma fas.

I stationära vågor, alla punkter mellan två på varandra följande noder är i samma fas.

Amplitud

I progressiva vågor, varje punkt uppnår samma amplitud.

I stationära vågor, olika punkter uppnår olika amplituder.

Image Courtesy

"Stående våg med nod och antinode visad ..." av Vegar Ottesen (eget arbete) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons