Mikä on seisova aalto?

Seisova aalto on aalto, joka näyttää värähtelevän paikallaan sen sijaan, että se liikkuisi eteenpäin. Se johtuu kahden identtisen aallon vuorovaikutuksesta, jotka liikkuvat vastakkaisiin suuntiin samaa väliainetta pitkin. Tuloksena olevat siirtymät ovat kaksi kertaa suuremmat kuin yksittäisen aallon aiheuttamat siirtymät. Ne eivät liiku väliainetta pitkin, vaan näyttävät pysyvän asetettuissa pisteissä linjaa pitkin.

Aalto on mikä tahansa energiahäiriö, joka etenee paikasta toiseen väliainetta pitkin. Monet materiaalit voivat toimia väliaineina. Vesi on yleinen esimerkki, mutta aallot voivat kulkea myös köyden, ilman ja monien muiden aineiden läpi. Maanjäristykset johtuvat maapallon eri kerrosten läpi liikkuvista seismisistä aalloista.

On tärkeää huomata, että energia, ei väliaine, kulkee aallossa. Jos kaksi henkilöä seisoo kuntosalilla pitäen välissä opetettua hyppynarua, toinen ihmisistä voi liikuttaa köyttä ylös ja alas, jolloin aalto liikkuu hyppynarun läpi. Köysi liikkuu ylös ja alas tai sivulta toiselle, mutta se ei liiku kuntosalin poikki. Se, mitä kuljetetaan, on energiaa, ei väliainetta.

Seisova aalto muodostuu, kun energia liikkuu kahteen suuntaan kerralla. Tuntuu kuin molemmat köyttä pitävät ihmiset olisivat alkaneet liikuttaa sitä ylös ja alas samaan aikaan. Energia kulkee molemmista päistä vastakkaiselle puolelle. Kun yhdeltä puolelta tuleva energia kohtaa toiselta puolelta tulevan energian, ne häiritsevät toisiaan aiheuttaen seisovan aallon.

Aallon amplitudi on sen korkeimman pisteen ja tasapainopisteen välinen etäisyys. Tätä korkeinta pistettä kutsutaan antisolmuksi. Useimmissa aalloissa antisolmu näyttää liikkuvan väliaineen pituudella. Seisovalla aallolla antisolmu pysyy samassa paikassa, koska vastakkaisiin suuntiin liikkuvien energioiden välinen interferenssi tapahtuu aina samassa pisteessä. Tämä pätee myös solmuihin tai pisteisiin, joilla on vähiten siirtymä.

Solmut näkyvät kohdissa, joissa toiselta puolelta tuleva energia liikkuu ylöspäin, kun taas toiselta puolelta tuleva energia liikkuu alaspäin. Vastakkaiset liikkeet kumoavat tehokkaasti toisensa. Sitä vastoin seisovan aallon antisolmut ilmestyvät kohdissa, joissa kummankin puolen energia liikkuu ylös tai alas samassa kohdassa. Energia tässä tapauksessa kaksinkertaistuu, mikä tekee liikkeestä selvemmän. Antisolmut ovat aina tasaisin välein solmujen puolivälissä.