Τι συμβαίνει όταν περισσότερα από ένα κύμα μετακινούνται μέσα από το ίδιο μέσο το χρόνο;
Αρχή υπέρθεσης:
Η αρχή της υπέρθεσης αναφέρει ότι όταν δύο ή περισσότερα κύματα συναντιούνται σε ένα σημείο του χώρου, η προκύπτουσα μετατόπιση σε αυτό το σημείο είναι το άθροισμα των φορέων των μετατοπίσεων των μεμονωμένων κυμάτων.
Τύποι υπέρθεσης:
1. εποικοδομητική παρεμβολή: Όταν τα κύματα συναντώνται σε φάση (οι κορυφές ευθυγραμμίζονται με τις κορυφές και τις κοιλότητες ευθυγραμμίζονται με τις κοιλότητες), τα πλάτη τους προστίθενται, με αποτέλεσμα ένα κύμα με μεγαλύτερο πλάτος. Αυτό ονομάζεται εποικοδομητική παρεμβολή.
2. Καταστροφική παρεμβολή: Όταν τα κύματα συναντιούνται εκτός φάσης (οι κορυφές ευθυγραμμίζονται με τις κοιλότητες και το αντίστροφο), τα πλάτη τους εν μέρει ή πλήρως ακυρώνουν ο ένας τον άλλον έξω, με αποτέλεσμα ένα κύμα με μικρότερο πλάτος ή ακόμα και μηδενικό πλάτος. Αυτό ονομάζεται καταστροφική παρεμβολή.
Παραδείγματα:
* Κύματα ήχου: Όταν δύο κύματα ήχου παρεμβαίνουν εποικοδομητικά, ο ήχος γίνεται πιο δυνατός. Όταν παρεμβαίνουν καταστροφικά, ο ήχος γίνεται μαλακότερος ή ακόμα και σιωπηλός.
* κύματα νερού: Όταν τα δύο κύματα σε μια επιφάνεια του νερού συναντιούνται, δημιουργούν ένα πρότυπο κορυφογραμμών και γροθιές που ποικίλλουν ανάλογα με τη διαφορά φάσης μεταξύ των κυμάτων.
* Φωταρά κύματα: Η παρεμβολή των φωτεινών κυμάτων δημιουργεί μοτίβα φωτεινών και σκοτεινών ζωνών, γνωστών ως περιθώρια παρεμβολής.
Σημαντική σημείωση:
* Η αρχή της υπέρθεσης ισχύει για όλους τους τύπους κυμάτων, συμπεριλαμβανομένων των μηχανικών κυμάτων (όπως τα ηχητικά κύματα και τα κύματα νερού) και τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα (όπως τα ελαφρά κύματα).
* Η αρχή βασίζεται στην υπόθεση ότι το μέσο είναι γραμμικό, που σημαίνει ότι η απόκριση του μέσου σε ένα συνδυασμό κυμάτων είναι το άθροισμα των αποκρίσεων στα μεμονωμένα κύματα.
Συνοπτικά, όταν πολλαπλά κύματα ταξιδεύουν μέσω του ίδιου μέσου, αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, με αποτέλεσμα την υπέρθεση των μετατοπίσεών τους. Το προκύπτον κύμα μπορεί να είναι μεγαλύτερο, μικρότερο ή ακόμα και να εξαφανιστεί ανάλογα με τη σχέση φάσης μεταξύ των μεμονωμένων κυμάτων.