Вълните са навсякъде около нас, видими и невидими - вълните на океана, звуците, които чуваме, светлината, както и повечето явления около нас имат вълнов характер. Поведението на самите частици, от които е изградена материята, според квантовата механика, също се описват като вълни.

Елементи на вълната

Вълните са периодични и във времето и в пространството.

wave wave

Фронт на вълната– линията, преминаваща по върховете на гребените на дадената вълна, която се определя по множество вълнови профили, проведени по основното направление на разпространение на вълните или това е повърхността, до която се е разпространило вълновото движение в даден момент.

wave

Лъч на вълната– линия, която е перпендикулярна на фронта на вълната в дадена точка. Те определят посоката на разпространение на вълната.

Множеството от повърхностни точки, до които вълните от източника достигат за еднакво време се наричат вълнови повърхности.

Дължината на вълната (λ) е разстоянието между два съседни максимума на амплитудата. В система SI се измерва в метри, но ако става дума за дължина на вълната на електромагнитно лъчение в областта на инфрачервената, видимата и ултравиолетовата светлина удобните на практика единици са микрони и нанометри.

Вълновото число k е свързано с дължината на вълната с уравнението:

wave

Периодът T е интервалът от време между два съседни максимума. Честотата f е броят периоди за единица време. В система SI се измерва в херцове (Hz): f = 1/T

wave

Ъгловата честота w е честотата, измерена в радиани за секунда. Свързана е с честотата с уравнението: w = 2.π.f = 2. π /T

За всяка вълна могат да бъдат разглеждани две скорости:
фазова скорост, която е скоростта, с която вълната се разпространява.

wave

груповата скорост – скоростта, с която се разпространява обвивката на вълната. Това е скоростта, с която вълната може да пренася информация. Математически се изразява с:

wave

Таблично представяне на елементи на вълната:

wave