Толқындар туралы жалпы түсінік
Толқын — серпімді ортада тербелістің таралу процесі. Затты тасымалдамайды, тек энергия таратады. Көлденең толқында — бөлшектердің тербелісі толқынның таралу бағытына перпендикуляр (қатты ортада, жіпте). Ұзына толқында — параллель (газ, сұйық, қатты дене — дыбыс).
Толқын жылдамдығы. λ — толқын ұзындығы (бір период ішінде толқынның жүрген жолы), ν — жиілік, T — период.
Жазық бегущая толқын теңдеуі
x осі бойымен таралатын гармоникалық толқын:
y — берілген (x, t) нүктесіндегі тербеліс ауытқуы. ω/v = k — толқындық сан.
Толқындық сан — кеңістікте 2π радианға бір толқын ұзындығы сәйкес келеді.
Дыбыс
Дыбыс — серпімді ортадағы ұзына толқын (16 Гц – 20 кГц естілетін диапазон). Ауадағы жылдамдығы ≈ 340 м/с (20°C-та), суда ≈ 1500 м/с, болатта ≈ 5000 м/с. Дыбыстың сипаттамалары: биіктік (жиілік), қаттылық (амплитуда/қарқындылық), тембр (гармоникалар құрамы).
Дыбыс қарқындылығы (Вт/м²). P — қуат, S — бет ауданы.
Дыбыс деңгейі (дБ). I₀ = 10⁻¹² Вт/м² — есту шегі.
Доплер эффектісі
Бақылаушы мен дыбыс көзі бір-біріне қатысты қозғалғанда қабылданатын жиілік өзгереді. Жақындағанда — артады, алыстағанда — кемиді.
ν — көздің жиілігі, v — дыбыс жылдамдығы, v_бақ — бақылаушы жылдамдығы, v_көз — көз жылдамдығы. Таңбалар жақындау/алыстауға байланысты.