Konstruktiivne vs hävitav lained
Konstruktiivsed lained ja destruktiivsed lained on kaks lainete ja vibratsiooni mõistet. Konstruktiivne laine on nähtus, kus kaks lainet interfereerivad nii, et saadud amplituud on suurem kui iga üksiku laine amplituud. Destruktiivne laine on nähtus, kus kaks lainet segavad nii, et saadud amplituud on väiksem kui üksikutel lainetel. Need kaks mõistet on omavahel seotud ja on väga olulised sellistes valdkondades nagu helitehnika, akustika, lained ja vibratsioonid ning mitmed muud valdkonnad. Selles artiklis arutame, mis on konstruktiivne laine ja hävitav laine, nende määratlusi ja rakendusi ning lõpuks võrdleme konstruktiivset ja destruktiivset lainet, et eristada erinevust konstruktiivse ja destruktiivse laine vahel.
Mis on konstruktiivne laine?
Laineid võib täheldada peaaegu kõikjal looduses. Lainete olemuse mõistmiseks on ülioluline omada korralikku arusaamist lainete olemusest. Konstruktiivsete lainete mõiste mõistmiseks tuleb kõigepe alt mõista interferentsi mõistet. Häired on omadus, mis on seotud aine lainelise olemusega. Häireid saab kirjeldada superpositsiooniprintsiibi abil.
Superpositsioonipõhimõte ütleb, et netoreaktsioon antud kohas ja ajal on vastuste summa, mis on põhjustatud igast põhjusest samaaegselt. Oletame, et on kaks lainet, mida kirjeldavad funktsioonid X1 (x, t) ja X2(x, t). Netovastus punktis x0 ajahetkel t0 võrdub Xt(x 0, t0)=X1(x0, t 0) + X2(x0, t0). Kui kahe laine amplituudid on võrdsed ja nad võnguvad samal tasapinnal, on tulemuseks oleva laine maksimaalne amplituud kaks korda suurem alglaine amplituudist. Piirkonda, kus amplituud on algse amplituudi ja maksimaalse amplituudi vahel, nimetatakse konstruktiivseks häireks. Konstruktiivsed häired tekivad siis, kui lained on üksteisega faasis.
Mis on hävitav laine?
Destruktiivne lained, nagu nimigi ütleb, hävitavad lainet. Nagu eelmisel juhul, eeldame, et samal tasapinnal võnguvad kaks võrdse amplituudiga lainet. Nende kahe laine interferentsi tulemusena saadud laine amplituudi miinimum on null. Sellisel juhul kaob laine mõnes kohas täielikult. Algse amplituudi ja minimaalse amplituudi vahelist piirkonda nimetatakse hävitavate häirete piirkonnaks.
Mis vahe on konstruktiivsel ja hävitaval lainel?
• Konstruktiivsed lained annavad tulemuseks suurema amplituudiga laine kui algsed lained; destruktiivsed lained annavad alglainest madalama amplituudiga laine.
• Konstruktiivsed lained ja destruktiivsed lained on vaid kaks häirete vormi. Need võivad antud laine puhul esineda samaaegselt.
• Seisulaine on hea näide konstruktiivsetest ja destruktiivsetest häiretest. Seisulaine sõlmed tähistavad nullamplituudiga hävitavat lainet. Seisulaine antisõlmedel on alglainest kaks korda suurem amplituud ja need esindavad konstruktiivseid laineid.
