Vypracovala: B. Horváthová
 
 
Mechanické vlnenie je dej, pri ktorom sa kmitanie šíri látkovým prostredím. Častice pružného prostredia môžeme považovať za oscilátory, ktoré sú spojené väzbou. Ak rozkmitáme jednu časticu, prenáša sa kmitanie postupne na ďalšie častice. Šírenie vlnenia nie je spojené s prenosom látky, prenáša sa energia.
 
Zdroj vlnenia je hmotný objekt alebo element prostredia, z ktorého sa vlnenie šíri. Postupné vlnenie je charakteristické tým, že kmitanie sa zo zdroja vlnenia postupne prenáša do bodov vzdialenejších od zdroja. Pružným prostredím môže byť napríklad: hadica, lano, kov, struna, vodná hladina.
 
Postupné priečne vlnenie vzniká vtedy, keď body prostredia kmitajú kolmo na smer šírenia vlnenia. Na obrázku vidíme vznik a šírenie postupného priečneho vlnenia.
 
 
Postupné vlnenie pozdĺžne vzniká vtedy, keď body kmitajú v smere šírenia sa vlnenia.
 
 

Toto vlnenie môžeme napríklad pozorovať na detskej strune.
Vlnová dĺžka  je najmenšia vzdialenosť v smere šírenia vlny, na ktorej dochádza k opakovaniu tvaru vlny.
Vlnová dĺžka je vzdialenosť kam sa rozšíri vlnenie za dobu kmitu T. T  je perióda vlnenia. Vlnenie sa šíri prostredím s fázovou rýchlosťou v.
Pre vlnovú dĺžku platí:
 
Rovnica postupnej vlny je rovnica pre okamžitú výchylku y daného prostredia v čase t a vo vzdialenosti x od zdroja vlnenia:
Veličina sa nazýva fáza vlnenia. Pre vlnenie, ktoré by postupovalo v opačnom smere, je fáza vlnenia
Ak postupujú pružným prostredím dve alebo viac mechanických vĺn, dochádza k ich stretu, ich skladaniu alebo povieme interferencii. Pri interferencii vlnenia používame princíp superpozície.
 
 
 
 

Na obrázku vidíme, že pri interferencii môže dôjsť k zosilneniu, alebo zoslabeniu vlnenia. Podmienka pre interferenčné maximum:, k= 0,1,2,.....
Podmienka pre interferenčné minimum:, k= 0,1,2,...
 
Interferenciou dvoch rovnakých vlnení (s rovnakou vlnovou dĺžkou, amplitúdou výchylky a frekvenciou), ktoré postupujú proti sebe vzniká stojaté vlnenie.
V postupnosti bodov vzniká interferenciou postupujúceho vlnenia s vlnením odrazeným na konci postupnosti. V prípade, že bodový rad je na konci voľný, odráža sa vlnenie so súhlasnou fázou. Ak je koniec radu upevnený, nastáva odraz s opačnou fázou. Ak bude začiatok bodového radu trvale kmitať, bude toto postupujúce vlnenie interferovať s vlnením odrazeným na konci bodového radu. Pre ľubovoľný bod A platí: y=y_{1}+y_{2}
, , po sčítaní a úprave , body kmitajúce s maximálnou výchylkou Y_{m}=2y_{m}sa nazývajú kmitne. Miesta, ktoré sú v pokoji sa nazývajú uzly. Vzdialenosť dvoch susedných kmitní a dvoch susedných uzlov je
 
 
Základná frekvencia stojatého vlnenia f0 je daná vzťahom: ,kde v je rýchlosť postupného vlnenia z ktorého stojaté vlnenie interferenciou vzniklo.
 
Táto frekvencia odpovedá najmenšiemu počtu polvĺn. Môžu vzniknúť aj ďalšie stojaté vlny, ktoré musia spĺňať podmienku , k = 1,2,3... Ak je frekvencie nazývame vyššie harmonické frekvencie.
 
Huygensov princíp: Každý bod vlnoplochy do ktorého postupné vlnenie v izotropnom prostredí v určitom okamihu dospelo, môžeme pokladať za zdroj elemementárneho vlnenia, ktoré sa z neho šíri v elememtárnych vlnoplochách. Vlnoplocha v ďalšom časovom okamihu je vonkajšia obalová plocha všetkých elementárnych vlnoplôch v tomto smere, v ktorom sa vlnenie šíri.
 
 
Na rozhraní dvoch prostredí môže dôjsť k odrazu vlnenia, pohlteniu alebo lomu vlnenia. Odraz vlnenia je dej pri ktorom sa dopadajúce vlnenie na rozhranie vracia späť do prostredia do ktorého prišlo.
 
Zákon odrazu vlnenia: Uhol odrazu vlnenia sa \alpha rovná uhlu dopadu vlnenia . Odrazený lúč leží v rovine dopadu.
Lom vlnenia je dej pri ktorom vlnenie prechádza do druhého prostredia a šíri sa iným smerom.
 
Zákon lomu vlnenia: Pomer sínusu uhla dopadu a sínusu uhla lomu je pre dané dve prostredia konštantný a rovná sa pomeru rýchlostí vlnenia v oboch prostrediach.  , n je index lomu vlnenia pre dané dve prostredia.
 
 
Úlohy:
 
1) Zadefinuj základné veličiny, ktorými môžeme charakterizovať vlnenie.
2) Vysvetlite interferenciu vlnenia.
3) Kedy vzniká stojaté vlnenie a aká je podmienka pre základnú frekvenciu?
 
 
Použitá literatúra:
 
V. Lank, M. Vondra- Fyzika v kocke pre stredné školy
P. Tarábek a kol. – Zmaturuj z fyziky