Стояща вълна

Стоящата вълна, също известна още като стационарна вълна, е вълна, която остава в постоянно положение. Това явление може да възникне поради това, че веществената среда се движи в противоположна посока на вълната, или още може да възникне в стационарна среда като резултат на интерференция между две вълни, разпространяващи се в противоположни посоки. Математически стоящата вълна се представя с уравнението:

$D=D_{m}sin(kx)cos(\omega t),$

където $D_{m}$ е амплитудата на вълната, $k$ е вълновото число, a $\omega$ е кръговата честота.

Подвижна веществена среда

Като пример на първия тип, при определени метеорологични условия, стоящи вълни се образуват в атмосферата на планински райони на завет. Такива вълни често са използвани от пилотите на безмоторни самолети.

Такива вълни възникват и във флуиди, разположени в съд с крайни размери (цилиндричен или правоъгълен), в който външна сила възбужда трептене по направление на земното ускорение с точно определени честоти, зависещи от плътността на флуида, размерите и геометрията на съда. Стоящата вълна е с честота два пъти по-ниска от тази на възбуждането.

Насрещни вълни

Стояща вълна в стационарна среда. Червените точки представят възлите на вълната.

Като пример на втория тип се разглежда стояща вълна в електропроводна линия, която е вълна, при която разпределението на тока, напрежението или интензитета на полето се формира от суперпозицията на две вълни, разпространяващи се в противоположни посоки. Като резултат се получава последователност от възли (нулево изместване) и върхове (максимално отместване) в застопорени точки по протежение на електропроводната линия. Такава стояща вълна може да се формира, когато една вълна се разпространява от единия край на линията и се отразява от другия поради несъгласуване на импеданса, например прекъсване поради отворена верига или късо съединение.

На практика загуби в електропроводната линия и други компоненти означава, че идеално отражение и истинска стояща вълна не могат да се постигнат. Резултатът е частична стояща вълна, което е суперпозиция между стояща и пътуваща (бягаща) вълна. Степента до която вълната наподобява идеална стояща вълна или идеално бягаща вълна се представя като степен на стояща вълна.

Физически вълни

Стоящи вълни са също наблюдавани във физически среди като струни и въздушни стълбове. Всички вълни, разпространяващи се надлъжно на средата, при достигане до края ѝ ще се отразят обратно. Този ефект се среща при музикалните инструменти. Ако въздушният стълб е отворен само в единия си край, се получават само нечетни хармоници.

В радиотехниката връзката между предавател и антена се настройва/съгласува с КСВ метър (измервател на коефициента на стояща вълна).