Cechy biegnącej fali okresowej

Długość fali λ — odległość między najbliższymi punktami o tej samej fazie, np. kolejnymi grzbietami. Przy stałej szybkości rozchodzenia się fali \lambda=vT. Pojedynczemu impulsowi nie przypisujemy jednego okresu i długości fali w tym samym sensie.

Częstotliwość f i okres T opisują lokalne powtarzanie się drgań, przy czym f=1/T. Dla nieruchomego źródła i ośrodka w ustalonych warunkach odpowiadają częstotliwości i okresowi źródła.

W liniowym ośrodku harmoniczne wymuszenie może wytworzyć sinusoidalną falę biegnącą. Taki model rozpatrujemy we wzorach poniżej, pomijając odbicia i tłumienie.

Amplituda A — maksymalna wartość wychylenia elementu ośrodka od równowagi w rozpatrywanej fali. Nie jest szybkością rozchodzenia się fali.

Szybkość rozchodzenia się fali zależy od właściwości ośrodka i rodzaju fali; np. na napiętej linie od jej napięcia i masy na jednostkę długości. W ośrodku dyspersyjnym zależy także od częstotliwości. Dla rozpatrywanej fali okresowej v=\lambda f.

Fale poprzeczne i podłużne rozróżniamy według kierunku drgań elementów ośrodka względem kierunku rozchodzenia się fali. Określenia kolista, płaska, kulista opisują natomiast geometrię powierzchni falowych. Są to dwa odrębne kryteria klasyfikacji:

• poprzeczne
• podłużne
• koliste
• płaskie
• kuliste

Równania opisujące falę biegnącą

Dla fali sinusoidalnej biegnącej w dodatnim kierunku osi x:

y(x,t)=A\sin\!\left[2\pi\left(\frac{t}{T}-\frac{x}{\lambda}\right)\right]

t - chwila czasu, w której określono wychylenie z położenia równowagi

x - odległość danego punktu od początku układu współrzędnych

λ - długość fali

y(x,t)=A\sin\!\left[\omega\left(t-\frac{x}{v}\right)\right],\qquad \omega=2\pi f,\quad v=\lambda f

Faza fali biegnącej: argument funkcji sinus.

Zobacz także: OpenStax — fale biegnące i impulsy.