Номер 1, страница 222 - гдз по физике 9 класс учебник Громов, Родина

Глава 6. Электромагнитная природа света. Параграф 53. Интерференция волн. Вопросы - номер 1, страница 222.

Условие.

1. Что такое сложение волн?

Решение.

1. Сложение волн, также известное как принцип суперпозиции, — это явление, возникающее, когда две или более волн распространяются в одной среде и встречаются в одной и той же точке пространства в один и тот же момент времени.

Суть принципа суперпозиции заключается в следующем: результирующее смещение частицы среды (или напряженность поля в случае электромагнитных волн) в точке наложения волн равно векторной сумме смещений, которые каждая из волн создавала бы в этой точке в отсутствие других волн.

Если смещения, вызываемые двумя волнами в точке с координатой $\text{x}$ в момент времени $\text{t}$, описываются функциями $y_1(x, t)$ и $y_2(x, t)$, то результирующее смещение $y(x, t)$ будет равно их сумме:

$y(x, t) = y_1(x, t) + y_2(x, t)$

Важной особенностью сложения волн в линейных средах является то, что после взаимодействия волны продолжают распространяться дальше, не изменяя своих характеристик (формы, частоты, амплитуды), как если бы они не встречались.

Сложение волн приводит к явлению интерференции — пространственному перераспределению энергии волны, в результате которого в одних точках наблюдается усиление колебаний, а в других — ослабление.

• Конструктивная интерференция (усиление): происходит, когда волны приходят в точку в одинаковой фазе (например, гребень одной волны накладывается на гребень другой). Амплитуда результирующего колебания равна сумме амплитуд складываемых волн.

• Деструктивная интерференция (ослабление): происходит, когда волны приходят в точку в противофазе (гребень одной волны накладывается на впадину другой). Амплитуда результирующего колебания равна разности амплитуд складываемых волн. Если амплитуды исходных волн равны, они могут полностью погасить друг друга.

Принцип суперпозиции является фундаментальным и применим к волнам любой природы (механическим, электромагнитным, звуковым) при условии, что среда, в которой они распространяются, является линейной (то есть ее свойства не зависят от амплитуды волны).

Ответ: Сложение волн — это процесс наложения двух или более волн друг на друга при их одновременном распространении в пространстве. В результате сложения результирующее смещение в каждой точке среды в любой момент времени равно векторной сумме смещений, которые вызывала бы каждая волна по отдельности. Это явление описывается принципом суперпозиции и приводит к интерференции волн (их взаимному усилению или ослаблению).