Ringbølger og plane bølger – Fysikleksikon - Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

Videresend til en ven Resize Print Bookmark and Share

Fysikleksikon > R > Ringbølger og plane bø...

10. maj 2018

Ringbølger og plane bølger

Grundbeskrivelse

Både ringbølger og plane bølger optræder ofte som bølger på en vandoverflade. Bølger på åbent vand ved en konstant vindretning er plane bølger. En plan bølge danner en række bølgefronter på tværs af udbredelseretningen. Når bølger ved stranden bevæger sig ind mod kysten, er bølgefronterne parallelle med kystlinien.

\[{y = A \cdot \sin ( 2 \pi \cdot f \cdot t - 2 \pi \cdot \frac{x}{\lambda })}\]

En ringbølge er en bølge, der udbreder sig ringformet fra en kilde. Et velkendt eksempel er den bølge, der opstår når man kaster en sten i vandet. Ringbølgens bølgetoppe har form af cirkler, der breder sig ud fra kilden.

Ringbølge (Michael Quaade).

Plan bølge (Michael Quaade).

Uddybende beskrivelse

I sidste del af 1600-tallet formulerede den hollandske fysiker Christiaan Huygens det, vi i dag kender som Huygens' princip:

Ethvert punkt på en bølgefront kan betragtes som udgangspunkt for en ringbølge.

Alle de mange ringbølger danner konstruktiv interferens i bølgens udbredelsesretning. Det er kun i denne ene retning, at bølgerne er i fase. I alle andre retninger vil der være en blanding af alle mulige faser, sådan at bølgerne i middel udligner hinanden.

Plane bølger, der rammer en mole og fortsætter som en ringbølge ud for et hul i molen. (Michael Quaade)

Man kan tydeligt se, at der kommer en ringbølge fra ethvert punkt på en bølgefront, når bølger på havet rammer ind mod en mole med en lille åbning. Så vil der dannes ringbølger ud fra åbningen inde bag molen.

Ringbølgen har bag molen naturligvis samme frekvens og bølgelængde som den plane bølge udenfor molen.

En tredimensionel analogi til en ringbølge er en kuglebølge, der udbreder sig i rummet fra et punkt.

Michael Quaade