На рис. 24.17 видно, як поширюються хвилі на поверхні води. Світлі окружності зображують гребені хвиль, т. Е. Сукупність точок, що мають максимальне зміщення з положення рівноваги. Всі ці точки коливаються в однаковій фазі.
Коли хвилі поширюються не по поверхні середовища, а всередині неї, то сукупність точок, хто вагається в однаковій фазі, становить поверхню тієї чи іншої форми. Якщо середовище изотропна, т. Е. Швидкість поширення фази в ній в усіх напрямках однакова, то ця поверхня має форму сфери. Такі хвилі називаються сферичними.
Безперервне геометричне місце точок хвилі, коливаються в однакових фазах, називають хвильової поверхнею (наприклад, світлі кола на рис. 24.17). Передню хвильову поверхню, т. Е. Найбільш віддалену від джерела, що створює хвилі, називають фронтом хвилі.
Лінію, уздовж якої відбувається поширення фронту хвилі, називають променем. Неважко здогадатися, що в ізотропному середовищі промінь завжди нормальний (перпендикулярний) до хвильової поверхні. В ізотропному середовищі все промені є прямі лінії. Кожна пряма, що з'єднує точку, в якій знаходиться джерело хвилі, з будь-якою точкою фронту хвилі, в цьому випадку є променем.
Переміщення фронту хвилі в такому середовищі відбувається з постійною швидкістю, тому за один період коливань джерела, що створює хвилі, фронт хвилі переміщається на строго певну відстань λ. Оскільки кожна точка в хвилі здійснює вимушені коливання, частота цих коливань дорівнює частоті коливань джерела хвилі.
Величину λ, що характеризує переміщення хвильової поверхні за один період в залежності від роду середовища і частоти коливань, називають довжиною хвилі. Довжину хвилі вимірюють відстанню, на яке переміщається хвильова поверхня за один період коливань джерела хвиль. Іншими словами, можна сказати, що довжиною хвилі є відстань між двома найближчими точками хвилі, що біжить на одному промені, які коливаються в однаковій фазі. (Відзначимо, що в відстані між двома будь-якими точками хвилі, що біжить, які знаходяться на одному промені і коливаються в однаковій фазі, завжди міститься ціле число довжин хвиль або парне число напівхвиль. Якщо ж на промені взяти дві точки, що коливаються в протилежних фазах, то в відстані між ними завжди буде міститися непарне число півхвиль.)
Для поперечних хвиль довжиною хвилі є найкоротша відстань між двома найближчими виступами або западинами. Для поздовжніх хвиль (рис. 24.18) довжиною хвилі служить найкоротша відстань між центрами двох сусідніх згущення або розрідження.
<
