Амплитуда волны
Амплитуда волны — это наибольшее смещение частицы среды от положения равновесия при прохождении волны. Она показывает, насколько сильны колебания, и не равна длине волны.
Каждая частица среды при прохождении волны колеблется около своего положения равновесия. Если её смещение обозначить \(y\), то амплитуда равна максимальному значению модуля этого смещения: \(A=|y|_{\max}\). В гармонической волне смещение можно записать, например, так: \(y=A\cos(\omega t-kx)\).
Амплитуда измеряется в тех же единицах, что и смещение: в СИ — в метрах. Для звуковой волны увеличение амплитуды обычно связано с увеличением громкости, а для волн на поверхности воды — с большей высотой колебаний частиц. Амплитуда не определяет, как быстро распространяется волна.
Частица воды при прохождении волны отклоняется от положения равновесия не более чем на \(3\,\text{см}\). Тогда амплитуда волны равна \(A=3\,\text{см}=0{,}03\,\text{м}\). Полный размах колебаний, то есть расстояние между крайними положениями, равен \(2A=6\,\text{см}\).
Длина волны \(\lambda\) — это расстояние между ближайшими точками волны, колеблющимися одинаково, например между соседними гребнями. Амплитуда \(A\) — вертикальное или иное максимальное смещение частицы, а длина волны — расстояние вдоль направления распространения. Например, у волны могут быть \(A=2\,\text{см}\) и \(\lambda=1\,\text{м}\).
Частица среды колеблется между положениями \(-4\,\text{см}\) и \(+4\,\text{см}\). Чему равна амплитуда?
Главное
- Амплитуда волны \(A\) — максимальное смещение частицы среды от положения равновесия.
- В СИ амплитуда измеряется в метрах и равна \(A=|y|_{\max}\).
- Амплитуда характеризует размах колебаний, а длина волны \(\lambda\) — расстояние между одинаково колеблющимися точками.