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Reflexión de las ondas transversales y longitudinales

Por qué es que cuando una onda transversal se refleja de un "rígido" de la superficie, se somete a un cambio de fase de $\pi$ radianes, mientras que cuando una onda longitudinal es reflejada por una superficie rígida, no muestran ningún cambio de fase? Por ejemplo, si una onda de pulso en la forma de un escudo es enviado por una cuerda estirada, cuyo otro extremo está conectado a una pared, que se refleja como un canal. Pero si una onda de pulso es enviado por una columna de aire cerrado en un extremo, una compresión de la devuelve como una compresión y rarefacción devuelve como una rarefacción.

Actualización: tengo una explicación (proporcionado por Pigmalión) por lo que sucede a nivel molecular durante la reflexión de una onda de sonido a partir de una rígida frontera. Las partículas en la frontera no son capaces de vibrar. Así, una onda reflejada se genera, lo cual interfiere con la ola que se aproximaba a cero el desplazamiento en la rígida frontera. Creo que esto es cierto para las ondas transversales así. Así, en ambos casos, hay un cambio de fase de $\pi$ en el desplazamiento de la partícula se refleja en el límite. Pero todavía no entiendo por qué no hay cambio de fase en la variación de la presión. ¿Alguien puede explicar esto correctamente?

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Antti Rasinen Puntos 2837

Gran pregunta!

Usted puede haber aprendido que la amplitud de la compresión y la amplitud de los desplazamientos de la partícula no son sinónimos. De hecho, la amplitud máxima de la presión y de la amplitud máxima de la partícula de los desplazamientos están fuera de fase para $\pi/2$. Y dos veces al $\pi/2$ (uno original y otro para la onda reflejada) cuentas por la falta de $\pi$ en la fase de cambio del desplazamiento de la partícula.

Imaginar, que rarefacción viaja hacia la pared, que está en el lado derecho. En el momento en que la ola choca contra la pared, el máximo desplazamiento a la izquierda de rarefacción, que es $\pi/2$ detrás de ella. Lo mismo es cierto para la onda reflejada, que es, el desplazamiento máximo es de nuevo a la izquierda de la rarefacción, sólo la dirección de la ola es lo contrario, así que la máxima amplitud de desplazamiento es $\pi/2$ delante de rarefacción.

Por lo tanto, la fase de partícula de desplazamiento de los cambios de fase para $\pi$, mientras que la fase de presión no cambia en absoluto en superficie rígida.

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Antti Rasinen Puntos 2837

Aquí es otro posible modo de explicación:

La reflexión de la onda es similar proceso de trituración de dos ondas, una de la izquierda y de la derecha, que cumple exactamente en la superficie. Ahora, si usted desea que la partícula en la superficie de la posición de desplazamiento cero, entonces la ola de la derecha debe ser el punto simétrico de a través de la partícula de la onda en la izquierda.

Si a la izquierda de la onda tira de partículas en la superficie de arriba, a la derecha de la onda debe tirar de él hacia abajo. Si a la izquierda de la onda tira de partículas en la superficie hacia abajo, a la derecha de la onda debe tirar de él hacia arriba.

Obviamente, a través de la cresta y de partido.

Si a la izquierda de la onda tira de partículas en la superficie de la izquierda, a la derecha de la onda debe tirar de él a la derecha.

Sin embargo, tirando a la izquierda de la izquierda y a la derecha de la derecha corresponde a la rarefacción.

Si la izquierda ola que empuja las partículas en la superficie de la derecha, la onda de la derecha debe empujar a la izquierda.

Sin embargo, empujando a la derecha de la izquierda y empujando a la izquierda de la derecha corresponde a la compresión.

Me encanta este problema (como se mencionó anteriormente), pero esta explicación es más que mi mente es capaz de ir...

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