Banga

Šiam straipsniui ar jo daliai trūksta išnašų į patikimus šaltinius. Jūs galite padėti Vikipedijai pridėdami tinkamas išnašas su šaltiniais.

Kitos reikšmės – Banga (reikšmės).

Banga – erdvėje ir laike sklindantis trikdys, pernešantis energiją (pvz., šviesos arba garso pavidalu) iš vieno taško į kitą. Pavyzdžiui, paviršinėje garso bangoje energijos perdavime dalyvaujančios dalelės nekeičia savo nuolatinės padėties. Kitas pavyzdys yra tūrinės garso bangos – nors garso bangoje dalelės ir svyruoja energijos perdavimo kryptimi, bet laikui bėgant vidutinė dalelių padėtis dėl to nekinta. Tai reiškia, kad garso bangos perduoda energiją nepernešdamos materijos. Elektromagnetinės bangos negali būti susietos su dalelių svyravimais. Šviesos bangos sklidimas gali būti paaiškintas elektromagnetinės indukcijos dėsnio pagalba – pradiniame erdvės taške kintantis elektrinis laukas indukuoja tolimesniame taške magnetinį lauką. Magnetinis laukas besikeisdamas savo ruožtu indukuoja elektrinį lauką dar labiau nuo pradinio taško nutolusiame erdvės taške.

Skersinė stovinti banga

Bangos vandens paviršiuje

Bangos sklidimo lygtis

Bangos sklidimo lygtis – antros eilės hiperbolinė diferencialinė lygtis, matematinėje fizikoje aprašanti bangų sklidimą erdvėje ir laike.

Bendruoju atveju ją galima užrašyti taip:

${\displaystyle \Delta \xi ={\frac {1}{v^{2}}}{\frac {\partial ^{2}\xi }{\partial {t}^{2}}}}$ .

Čia ${\displaystyle \Delta \;}$ – Laplaso operatorius (laplasianas), o ${\displaystyle v\;}$ – bangos sklidimo greitis terpėje.

Pačiu bendriausiu atveju jos sprendinys yra keturių kintamųjų funkcija ${\displaystyle \xi =\xi \left(x,y,z,t\right)}$, iš kurių trys nusako erdvę, ketvirtasis – laiką. Vienmatėje erdvėje sprendinys yra tik dviejų kintamųjų funkcija ${\displaystyle \xi =\xi \left(x,t\right)}$ ir užrašomas taip:

${\displaystyle \xi =\xi _{0}\cos {\left(\omega \left(t-{\frac {x}{v}}\right)+\varphi \right)}}$

Jei nagrinėjamas bangos amplitudės ${\displaystyle \xi \;}$ kitimas viename taške bėgant laikui, tai gaunama įprasta svyravimuose vieno kintamojo ${\displaystyle t\;}$ funkcija

${\displaystyle \xi =\xi _{0}\cos {\left(\omega {t}+\varphi \right)}}$

Bangų lūžis

Banga pereidama ribą tarp dvejų terpių, kuomet pakinta bangos sklidimo greitis, lūžta.

${\displaystyle {\frac {v_{1}}{v_{2}}}={\frac {\sin {\alpha _{1}}}{\sin {\alpha _{2}}}}}$

Čia kampas matuojamas nuo krypties statmenos dvejų terpių ribai.

Reliatyvistinis Doplerio efektas

Doplerio efektas – bangos dažnio pokytis judant stebėtojui arba bangų šaltiniui.

Vikižodynas