Κύμα ονομάζεται κάθε διαταραχή στο χώρο που μεταφέρει ενέργεια
και ορμή με ορισμένη ταχύτητα. Η ταχύτητα αυτή ονομάζεται ταχύτητα διάδοσης του
κύματος.
Δες ορισμένες διαταραχές:
Ηλεκτρομαγνητικά κύματα είναι αυτά που μεταφέρουν
ενέργεια ηλεκτρικού και μαγνητικού πεδίου.
Κατά τη διάδοση ενός
μηχανικού κύματος μεταφέρεται μηχανική ενέργεια από το ένα σημείο στο άλλο του
ελαστικού μέσου. Δεν γίνεται μεταφορά ύλης. Τα μόρια του ελαστικού μέσου
ταλαντώνονται γύρω από τη θέση ισορροπίας τους χωρίς να αλλάζουν θέση.

Εγκάρσια κύματα ονομάζονται αυτά στα οποία τα μόρια του ελαστικού μέσου
ταλαντώνονται κάθετα στη διεύθυνση διάδοσης του κύματος.
Διαμήκη κύματα ονομάζονται αυτά στα οποία τα μόρια του ελαστικού μέσου
ταλαντώνονται παράλληλα με τη διεύθυνση διάδοσης του κύματος.
(Δες δυο τέτοια κύματα)
(Δες δυο τέτοια κύματα)
Κι ακόμη ένα εγκάρσιο κύμα.
Κι ένα διάμηκες.
Χαρακτηριστικά μεγέθη
του κύματος
Ταχύτητα διάδοσης του κύματος ονομάζεται η ταχύτητα με την οποία
αλλάζει η φάση του κύματος.
Δίνεται από τη σχέση υ=x/t (όπου x είναι η απόσταση που διανύει το
κύμα στο χρόνο t).
Η ταχύτητα διάδοσης εξαρτάται από τη φύση του κύματος και από τις
φυσικές ιδιότητες του ελαστικού μέσου (πυκνότητα, ελαστικότητα).
Συχνότητα του κύματος (f) είναι η συχνότητα ταλάντωσης του ενός μορίου που συμπίπτει με τη
συχνότητα ταλάντωσης της πηγής που δημιουργεί το κύμα.

Μήκος κύματος (λ) ονομάζεται η απόσταση στην οποία διαδίδεται το κύμα σε χρόνο μιας περιόδου.
Θεμελιώδης εξίσωση της κυματικής
Τα χαρακτηριστικά μεγέθη του κύματος συνδέονται μεταξύ τους
με τη σχέση: υ=λ∙f
Εξίσωση του αρμονικού
κύματος
Σε ελαστικό μέσο (π.χ. σε μία χορδή)
διαδίδεται αρμονικό κύμα και θεωρούμε έναν άξονα x΄Οx στη διεύθυνση διάδοσης του
κύματος. Το σημείο Ο (θεωρείται ως πηγή) που βρίσκεται στην αρχή του άξονα ξεκινάει
να ταλαντώνεται τη χρονική στιγμή t=0 με εξίσωση: yo=Aημ(ωt) τότε η εξίσωση απομάκρυνσης του ενός σημείου από την θέση ισορροπίας είναι
(δες την απόδειξη από το σχολικό βιβλίο
δελ 47):

η παραπάνω σχέση
αποτελεί την εξίσωση του αρμονικού κύματος.
Σημείωση: Το πρόσημο «-» αντιστοιχεί
σε κύμα το οποίο διαδίδεται προς τα θετικά ενώ το «+» αντιστοιχεί σε κύμα το οποίο
διαδίδεται προς τα αρνητικά.
Όπου:
Α : πλάτος του κύματος (m)
t : χρόνος διάδοσης του κύματος (sec)
Τ : περίοδος του κύματος (sec)
x : απόσταση του υλικού σημείου (που εκτελεί ταλάντωση) από την πηγή Ο (m)
λ: μήκος του κύματος (m)

Σχόλια
Δημοσίευση σχολίου