czym jest fala?

czym jest fala?
W fizyce słowo „fala” odnosi się do zjawiska przenoszenia energii bez transportu materii. Fala jest zaburzeniem rozprzestrzeniającym się w danym środowisku, nie zmieniając jego początkowego stanu. Zjawisko to odnosi się do wielu sytuacji: od fal na powierzchni cieczy do światła, które samo w sobie jest rodzajem fali.

Przenoszenie energii bez transportu materii jest powszechnie występującym zjawiskiem fizycznym. Wyobraźmy sobie staw w czasie słonecznego, bezwietrznego dnia. Powierzchnia wody jest idealnie gładka. Następnie wyobraźmy sobie, że do stawu ktoś wrzucił kamyk. W punkcie zderzenia od razu pojawiają się fale, które wydają się przemieszczać na zewnątrz, tworząc koncentryczne kręgi. Po kilku chwilach powierzchnia wody ponownie staje się idealnie gładka.

przekształcenie energii w drgania
Co się wydarzyło? Kamyk wywołał poruszenie się wody, która zaabsorbowała część jego energii, rozpraszając ją dookoła. W wyniku uderzenia woda porusza się w dół i w górę (drga), a każde drganie wody powoduje wytworzenie kolejnego drgania, przekazując mu część energii.

Po wyczerpaniu energii przekazywanej sobie przez kolejne drgania (fale), powierzchnia wody powraca do stanu początkowego. Wysokość, przebyty dystans oraz czas trwania fali zależy od wielkości przekazanej energii, czyli mówiąc inaczej masy kamyka oraz siły, z jaką został on wrzucony do wody.

Wytworzenie tego rodzaju drgań (fal) na powierzchni wody to najprostszy sposób, w jaki możemy „zobaczyć” fale. Istnieje wiele innych rodzajów fal, które powstają w podobny sposób, ale są niewidoczne gołym okiem.