Ø Хвилею називають процес поширення коливань із часом.
Механічні хвилі в середовищі обумовлені пружними деформаціями середовища. Утворення хвилі того або іншого виду пояснюється наявністю силових зв’язків між частинками, що беруть участь у коливаннях.
Будь-яка хвиля переносить енергію, адже хвиля — це коливання, що поширюються в просторі, а будь-які коливання, як ми знаємо, мають енергію.
Ø Механічна хвиля переносить енергію, але не переносить речовину.
Основні характеристики хвиль
Ø Проміжок часу Т, протягом якого відбувається одне повне коливання, називають періодом коливань.
Ø Частотою коливань v називають фізичну величину, що дорівнює числу коливань за одиницю часу.
Ø Модуль найбільшого відхилення частинок від положення рівноваги називається амплітудою хвилі.
Період хвилі і її частота пов’язані співвідношенням:
Одиницю частоти коливань називають герц (Гц): 1 Гц = 1/c.
Ø Відстань між найближчими точками хвилі, які рухаються однаково, називається довжиною хвилі й позначається λ.
λ = T.
Ø Взаємне посилення або ослаблення в просторі двох або декількох хвиль із однаковою довжиною називають інтерференцією хвиль.
Ø Хвилі, у яких частинки середовища під час коливань зміщуються в напрямку, перпендикулярному до напрямку поширення хвилі, називаються поперечними.
Поперечні хвилі можуть поширюватися тільки у твердих тілах.Справа в тому, що такі хвилі обумовлені деформаціями зрушення, а в рідинах і газах не існує деформацій зрушення: рідини й гази не «чинять опору» зміні форми.
Ø Хвилі, у яких частинки середовища під час коливань зміщуються уздовж напрямку поширення хвилі, називаються поздовжніми.
Приклад поздовжньої хвилі — хвиля, що біжить по м’якій пружині, коли один її кінець виконує коливання під дією періодичної зовнішньої сили, спрямованої уздовж пружини. Поздовжні хвилі можуть поширюватися в будь-якому середовищі. Співвідношення = λv й λ = T справедливі для обох видів хвиль.
Ø Звукові хвилі — це хвилі, частоти яких лежать у діапазоні від 20 Гц до 20 кГц.
Звукові хвилі, як і всі інші хвилі, поширюються з кінцевою швидкістю, що називають швидкістю звуку, тобто для поширення коливань від джерела потрібний певний час.
Швидкість звуку в різних середовищах відрізняється в десятки разів. Наприклад, швидкість звуку в повітрі — близько 330-340 м/с (діапазон значень пов’язаний з тим, що ця швидкість внаслідок підвищення температури трохи збільшується). У воді швидкість звуку становить приблизно 1500 м/с, а в сталі — 5000-6000 м/с.
Коливання середовища під час проходження хвилі є вимушеними. А частота вимушених коливань, як ми вже знаємо, дорівнює частоті зовнішньої сили. Отже, частота звукових коливань завжди дорівнює частоті коливань тіла, що є джерелом звуку. Ø Звуки, що видає камертон або інші гармонічно коливні тіла, називаються музичними.