Бегущая волна

Бегущая волна — волновое движение, при котором поверхность равных фаз (фазовые волновые фронты) перемещается с конечной скоростью (постоянной для однородной среды). С бегущей волной, групповая скорость которой отлична от нуля, связан перенос энергии, импульса или других характеристик процесса^[1].

Бегущая волна - волна, которая при распространении в среде переносит энергию (в отличие от стоячей волны). Примеры: упругая волна в стержне, столбе газа, жидкости, электромагнитная волна вдоль длинной линии, в волноводе^[2].

Бегущая волна — волновое возмущение, изменяющееся во времени $~t$ и пространстве $~z$ согласно выражению

$y(z,t) = A(z, t)\sin (kz - \omega t + \varphi), \,$

где $~A(z,t)$ — амплитудная огибающая волны, $~k$ — волновое число и $~\varphi$ — фаза колебаний. Фазовая скорость $~v_p$ этой волны даётся выражением

$v_p = \frac{\omega}{k}= \lambda f, \,$

где $~\lambda$ — это длина волны.

Частные случаи

Стоячая волна является частным случаем бегущей волны с $~v_p =0$.

То есть, две одинаковые периодические бегущие волны (в рамках справедливости принципа суперпозиции), распространяющиеся в противоположных направлениях, образуют стоячую волну^[1].

Частично бегущая волна

Возникает при разных амплитудах.

Характеристика

Характеризуется или коэффициентом бегучести волны (КБВ), или коэффициентом стоячести волны (KCB), или коэффициентом отражения Г, равным отношению амплитуд встречных волн^[1]:

KCB=1/КБВ=(1+|Г|²)/(1-|Г|²)

По линиям передач оптимальная передача энергии требует их согласование: получение в линии режима бегущей волны - KCB=1, Г=0.

Такой режим для цепей с сосредоточенными параметрами будет соответствовать равенству внутреннего сопротивления источника сопротивлению нагрузки.

См. также

• Волна
• Интерференция волн
• Солитон

Примечания

1. ↑ ^{1 2 3} Физическая энциклопедия
2. ↑ БЕГУЩАЯ ВОЛНА

Ссылки

• БЕГУЩИЕ ВОЛНЫ В ЛИНИЯХ. Линии, волноводы и объемные резонаторы