Природа краевых волн

Природа краевых волн до сих пор еще плохо понята. Впервые на них обратил внимание энергичный и любознательный исследователь Майкл Фарадей (известный, прежде всего как один из создателей учения об электромагнетизме). Это было 1 июля 1831 г. Погрузив в воду одним концом деревянную дощечку, Фарадей заставил ее выбрировать и обнаружил, что на поверхности воды «образуются возвышения, которые отходят от дощечки на расстояния 1/3 или 1/2 дюйма или дальше и похожи на зубья редкой гребенки». На следующий день Фарадею удалось получить краевые волны, создавая колебания в стеклянном стакане, почти доверху наполненном водой. Смочив палец, Фарадей водил нм по кромке стакана, так что тот начинал вибрировать. При этом на воде образовывались краевые волны, гребни которых тянулись от стенок к центру стакана. Такую же картину можно наблюдать в том случае, когда кто-нибудь водит пальцем по кромке бокала с вином (или с другой жидкостью), для того чтобы заставить бокал гудеть. Я буду говорить о краевых волнах, опираясь на результаты исследований К. Гарретта из Института геофизики и физики планет Калифорнийского университета в Сан-Диего, а также Дж. Мэхоуни, Б. Барнарла и У. Притчарда из Эссекского университета. Кроме того, Р. Апфель из Йельского университета не так давно прислал мне свою рукопись, где также изложены результаты его опытов по изучению краевых волн. Я начну свою статью с анализа опытов Фарадея, поскольку их можно воспроизвести, не выходя из кухни. Затем опишу собственные опыты с использованием волнопродуктора, который не трудно отыскать в любой школьной лаборатории. В своих первых опытах Фарадей заставлял дощечку колебаться, постукивая по ней пальцем, или же приставляя к ней стеклянную палочку, по которой водил мокрым пальцем (палочка при этом вибрировала). Нижняя часть дощечки колебалась параллельно поверхности воды и создавала на ней волны. Волны на воле можно разбить на два

класса. Если поведение волн определяется силой тяжести, то они называются гравитационными; длина гравитационных волн относительно велика. Если же определяющим фактором для волн является поверхностное натяжение, то такие волны называются капиллярными; они имеют относительно небольшую длину.

 

0 Коментариев

Вы можете быть первым =)

Оставить коментарий