Bølgefront
Den bølge foran eller bølge overflade er en overflade af samme fase af en bølge , det vil sige, at disse punkter har taget den samme rejsetid fra kilden. Konceptet bruges til at beskrive formeringen af bølger såsom lyd eller elektromagnetisk stråling ( lys , radiobølge osv.). I et medium homogent og isotropisk , hvor bølgerne formeres uden deformation, er der to typer specifikke bølger afhængigt af om bølgefronterne er sfærer ( sfæriske bølger ) eller planer ( plane bølger ). I diffraktionsteori , de Huygens-Fresnel princippet stater, nedstrøms for en bølgefront, den modtagne bølge kan betragtes som et resultat af sfæriske bølger udsendes af hver af punkterne i den forreste. I interferometri , afstanden mellem bølgefronter generelt indgår i beregningen af stien forskel .
Hovedtyper af bølgefront
Bølgefronten udvikler sig i rummet med bølgens forplantningshastighed i en retning, der er normal til overfladen. Vi kan skelne mellem to hovedtyper af bølgefronter: fly og kugler . Førstnævnte er karakteristiske for en plan bølge og sidstnævnte for en sfærisk bølge .
Bølgefrontens form afhænger af flere faktorer, såsom kildens type og form, transmission af medium og udbredelsesretningen. I tilfælde af et medium gennemsigtigt, homogent og isotropisk formeres bølgen uforstyrret, bølgefronten forbliver derefter uændret.
Eksempel
- 3D-bølge: Lydens bølgefront er området for en kugle .
- 2D-bølge: Den forreste del af en bølge skabt af en rullesten i en pool er omkredsen af en cirkel .
- 1D-bølge: Bølgefronten af en oscillerende streng bringes tilbage til et punkt.
Bombeeksplosion
Eksplosionen af en bombe ( atom for eksempel) har en destruktiv kraft, der falder i henhold til følgende to faktorer:
- den tilbagelagte afstand fra eksplosionsstedet
- forhindrede stød (bygninger osv.)
Det er af denne grund, at eksplosionerne af kernebomberne i Hiroshima og Nagasaki blev udskudt et par hundrede meter over jorden. Faktisk, hvis bomben eksploderer på jordoverfladen, dannes den bølgefront, der får ødelæggende konsekvenser, kun fra ækvator i den voksende sfære. Styrken af denne front vil således hurtigt blive dæmpet af de forhindringer, man støder på. På den anden side, ved at eksplodere over jorden, er bølgefronten, der møder jorden, aldrig den samme, den fornyes konstant under udvidelsen af sfæren, hvilket sikrer en energi til ødelæggelse.
Noter og referencer
- hvis mediet ikke er isotropisk.