Стоячие волны

Когда натянутая струна передергивается, образовавшаяся волна вибрирует вверх и вниз. Это происходит в результате интерференции двух волн, движущихся в противоположных направлениях, имеющих одинаковую частоту и амплитуду.

В идеале, когда бегущая волна встречается с границей, она отражается туда и обратно. Волновая картина остается неподвижной вдоль струны, в то время как ее амплитуда колеблется. Такая волна называется стоячей волной.

Сумма отдельных волновых функций двух волн дает волновую функцию стоячей волны.

Здесь синусоидальная функция представляет собой синусоидальное простое гармоническое колебание волны, в то время как косинусная функция действует как масштабный коэффициент, изменяющий амплитуду волны.

Когда время равно целому кратному половине периода, обе волны находятся в фазе; они выходят из фазы на целочисленное кратное одной четвертой периода.

Точки, в которых функция синуса равна нулю, имеют нулевое смещение и называются узлами.

Точки, в которых синусоидальная функция максимальна, для синфазных волн соответствуют максимальному смещению. Эти точки называются пучностями.