Uhin geldikorrak: kontzeptua, propietateak eta harmonikoak

Zer dira uhin geldikorrak?

Norabide berean baina aurkako noranzkoan hedatzen ari diren anplitude eta maiztasun bereko bi uhinen interferentziaz sortzen diren uhinei uhin geldikorrak deritze. Uhin-higidura ingurune mugatuetan (hodi itxi batean edo muturrean finkaturiko soka batean) hedatzean sortzen dira, ingurunearen muturretan gertatzen diren islapenen ondorioz.

Islapena gertatzean, islatutako uhinak jatorrizkoaren maiztasun eta anplitude berdinak ditu; biak gainezartzean sortzen da uhin geldikorra. Uhin geldikorrak, beraz, uhin-interferentziaren kasu partikular bat dira.

Ezaugarri nagusiak

Uhin geldikorrek ez dute energia hedatzen; horregatik, esan ohi da ez direla uhinak, zentzu hertsian esanda. Uhin mekanikoetan zein elektromagnetikoetan ager daitezke.

Uhin hauetan, puntu bakoitzak anplitude bat dauka, betiere bere posizioaren araberakoa:

• Nodoak: Anplitudea nulua den puntuak dira.
• Sabelak: Anplitudea maximoa den puntuak dira.

Tartean, anplitude desberdineko puntuak daude.

Gainezarpen-printzipioa

Uhin-interferentzietan gainezarpen-printzipioa betetzen da: eskualde beretik, une berean, bi uhin edo gehiago igarotzen direnean, inguruneko puntu bakoitzaren benetako elongazioa uhin bakoitzak bere aldetik sortutako elongazioen arteko batura da.

Uhin geldikorrak uhin-interferentzien eredu bat dira, non anplitudea, maiztasuna eta uhin-luzera berdinak diren:

y(x, t) = y1(x, t) + y2(x, t)

y(x, t) = A · sin(wt - kx + φ0) + A · sin(wt + kx + φ0)

Hari bateko uhin geldikorrak

Bi muturrak finko dituzten hariak

Harian eragindako bibrazioek eta muturretako islapenek uhin geldikorrak sortzen dituzte. Harian sor daitezkeen uhin geldikor posibleetako bakoitzak bere maiztasun bereizgarria du, bibrazio-modu normala deritzona.

Hariaren muturreko puntuak nodoak dira, puntu horietan ez baitago bibraziorik. Ondoz ondoko bi nodoren arteko distantzia λ/2 denez, sokaren luzera uhin-luzerarekin dago erlazionatuta:

L = n · λ/2 (non n = 1, 2, 3, 4...)

Horrela, bibrazio-modu normal bakoitzari dagokion maiztasuna kalkula dezakegu, hariko uhinen hedapen-abiaduraren eta uhin-luzeraren araberakoa baita:

f = v / λ

Maiztasunik txikienari (n = 1) oinarrizko maiztasuna edo lehenengo harmonikoa deritzo; bigarrenari (n = 2), bigarren harmonikoa. Eta horrela, elkarren segidan, serie harmonikoa eratzen da.