Різниця між хвилею і коливаннями

Хвилі і коливання - звичайні явища в навколишньому світі. Розглянемо, що вони собою представляють і чим відрізняється хвиля від коливань.

визначення

хвиля - обурення, що виникло в якому-небудь середовищі і розповсюджується в ній з часом.

коливання - руху зворотно-поступального характеру, що здійснюються деякими тілом або частками.

порівняння

І в тому і в іншому випадку відбувається процес переміщення. Але відмінність хвилі від коливань полягає в характері такого руху. Хвилі властиво поширення на певну відстань відносно місця її виникнення. При цьому спостерігається чергування максимальних і мінімальних параметрів (наприклад, щільності або температури). У геометричному зображенні такого явища присутні гребені і зниження.

Хвиля може виникати в різних середовищах. Її легко побачити, наприклад, кинувши у воду важкий предмет. У товщі землі діють сейсмічні хвилі, в повітрі - світлові. Характерною властивістю подібних обурень, яка б не була їхня природа, є переміщення енергії з однієї зони в іншу. Речовина ж при цьому, як правило, не переноситься, хоча такий варіант не виключений.

Тим часом при коливаннях відсутня протяжне переміщення енергії. Тут відбувається перехід останньої то в одну, то в іншу форму. Сам процес здійснюється в обмеженому просторі і характеризується періодично повторюється зміною того стану системи, яке вона приймає щодо точки рівноваги. При механічних коливаннях спостерігається переміщення речовини (маятник, гойдалки, вантаж на пружині). При електромагнітних - пересуваються тільки частинки. В останньому випадку прикладом буде процес, що відбувається в коливальному контурі.

Варто відзначити, що обговорювані явища не розглядаються повністю ізольованими один від одного. Хвилю можна образно уявити як "розтягнуте" коливання, в якому, при чергуванні фаз, діє вже не одна матеріальна точка, а безліч таких взаємопов'язаних елементів.

Краще зрозуміти, в чому різниця між хвилею і коливаннями, допоможе і наступний приклад. Уявімо, що тіло в механічній системі під дією сили виводиться з рівноваги. Виникає рух об'єкта з постійною зміною напрямку, або коливання. У процес втягується довкілля. Речовина в ній починає стискатися і розряджатися. Обурення поширюється з певною швидкістю все далі від джерела. Такий процес вже є хвильовим.