Волна

Волна — изменение состояния среды или физического поля (возмущение), распространяющееся либо колеблющееся в пространстве и времени или в фазовом пространстве. Другими словами, «…волнами или волной называют изменяющееся со временем пространственное чередование максимумов и минимумов любой физической величины — например, плотности вещества, напряжённости электрического поля, температуры». В связи с этим волновой процесс может иметь разную физическую природу: механическую, химическую, электромагнитную, гравитационную (гравитационные волны), спиновую и т. д. Многообразие волновых процессов приводит к тому, что абсолютных общих свойств волн выделить не удаётся. Одним из часто встречающихся признаков волн считается близкодействие, проявляющееся во взаимосвязи возмущений в соседних точках среды или поля.

По своему характеру волны подразделяются на:

•По признаку распространения в пространстве: стоячие, бегущие.

•По характеру волны: колебательные, уединённые (солитоны).

•По типу волн: поперечные, продольные, смешанного типа.

•По законам, описывающим волновой процесс: линейные, нелинейные.

•По свойствам субстанции: волны в дискретных структурах, волны в непрерывных субстанциях.

•По геометрии: сферические (пространственные), одномерные (плоские), спиральные.

Геометрически у волны выделяют следующие элементы:

•гребень волны — множество точек волны с максимальным положительным отклонением от состояния равновесия;

•долина (ложбина) волны — множество точек волны с наибольшим отрицательным отклонением от состояния равновесия;

•волновая поверхность — множество точек, имеющих в некий фиксированный момент времени одинаковую фазу колебаний. В зависимости от формы фронта волны выделяют плоские, сферические, эллиптические и другие волны.