Kūną sudarančios dalelės susietos tarp savęs, ir vienos kurios nors dalelės svyravimai laipsniškai persiduoda kitoms dalelems.
Svyravimų plitimas aplinka vadinamas bangavimu. Bangos gali būti skersinės ir išiiginės.
Skersinės bangos yra tokios, kur dalelės svyruoja kryptimi, statmena į bangos plitimo kryptį, pavyzdžiui, bangos, sklindančios vandens paviršiumi.
Bangas, kai dalelių svyravimai vyksta išilgai tos krypties, kuria plinta bangos, vadiname išilginėmis.
Išilginės bangos gali plisti tiek kietuose, tiek dujiniuose, tiek skystuose, nes kintant tūriui visuose šiuose kūnuose atsiranda tamprumo jėgos.
Tiek išilginių, tiek skersinių bangų atveju bangos ilgis yra atstumas, kurį svyravimai nueina aplinka per laiką, lygų vienam svyravimo periodui (25 pav.): λ = vT, λ = v/f,
λ - bangos ilgis; v - bangos greitis; T-periodas.
Bangos judėjimo greičiu laikomas gūburio arba įdubos slinkimo greitis skersinės bangos atveju ir sutankėjimo arba praretėjimo greitis išilginės bangos atveju.
Banga perduoda energiją iš vienos svyruojančios aplinkos dalelės į kitą, bet banga neperneša medžiagos.
Paviršius, kuno visi taškai svyruoja vienoda faze, vadinamas bangos paviršiumi, arba bangos frontu, Linija, statmena bangos paviršiui, vadinama spinduliu Bangos sklinda spindulio kryptimi Bangų atspindį ir kitus sklidimo dėsningumus galima paaiškinti remiantis K. Heigenso principu
Pagal jį kiekvienos bangos paviršiaus taškas yra taškinis antrinių bangų šaltlnis. Paviršius, gaubiantis visas antrines bangas, yra bangos paviršius sekančiu laiko momentu.
Remiantis K. Heigenso principu buvo įrodytas bangų atspindžio dėsnis: krintantysis spindulys, lūžęs splndulys ir statmuo, iškeltas kritimo taške, yra vienoje plokštumoje. Atspindžio kampas lygus kritimo kampui (26 pav.). Atspindžio kampu vadinamas kampas tarp krintančio spindulio ir statmens, iškelto iš spindulio kritimo taško. Atspindžio kampas tarp statmens ir atsispindėjusio spindulio.
Bangos atsispindi tada, kai kliūties matmenys, palyginus su bangos ilgiu, yra gana dideli. Tačiau gana dažnai bangos savo kelyJe sutinka kliūtis, kurių matmenys mažesni už bangos ilgį. Tokias kliūtis banga gali aplenkti ir toliau sklisti, lyg kliūties nebūtų.
Bangų nukrypimas nuo tiesaus kelio, kai jos aplenkia kliūtis, vadinamas difrakcija. Difrakcija, interferencija, atspindys yra būdingos visoms bangų rūšims - mechaninėms, radijo, šviesos ir t.t.
Iki šiol nagrinėjome vieną bangą, sklindančią iš šaltinio. Tačiau labai dažnai aplinkoje vienu metu sklinda kelios skirtingos bangos. Pavyzdžiui, kambaryje kalbasi keletas žmonių, kelios garso bangos pereina viena per kitą. Tą patį reiškinį galima stebėti vandens paviršiuje, kai bangos sklinda iš skirtingų šaltinių. Toje vietoje, kur susitinka dviejų bangų keteros, vandens paviršius juda labiau. Ten, kur vienos bangos ketera susitinka su įduba, paviršius būna ramus.
Kiekviename aplinkos taške dviejų bangų svyravimai tiesiog susilieja.
Tokia bangų sudėtis (superpozicija), kai kiekviename erdvės taške atstojamųjų svyravimų amplitudė laikui bėgant nekinta, vadinama interferencija.
Aplinkos svyravimų tam tikrame taške amplitudė yra didžiausia, kai dviejų bangų, sukeliančių svyravimus šiame taške, eigos skirtumas lygus sveikam bangų skaičiui: ∆d = kλ, k=0, 1,2, …
Aplinkos svyravimų amplitudė tam tikrame taške yra mažiausia, kai dviejų bangų, sukeliančių svyravimus šiame taške, eigos skirtumas lygus nolyginiam pusbangių skaičiui:
∆d = (2k + 1)λ/2, ∆d = d2 – d1.
Pastovų interferencinį vaizdą gauname tik tada, kai bangų šaltinių dažnis yra vienodas, o jų svyravimų fazių skirtumas pastovus. Tokie šaltiniai vadinami koherentiniais. Taip pat vadinanaos ir jų sukeliamos bangos.
Tarp įvairių gamtoje ir techiii.koje pasitaikamčių svyravimų ir bangavimų ypač didelę reikšmę žmogaus gyvenime turi garsiniai svyravimai ir bangos arba tiesiog garsai.
Fizikos skyrius, kuris nagrinėja garso reiškinius, vadinamas akustika.
Garso šaltiniai yra nuo 16 iki 20000 Hz dažniu virpantys kūnai.
Garso bangos, kurlų dažnis mažesnis už 16 Hz, vadinamos infragarsais. Garso bangos, kurių dažnis didesnis už 20 000 Hz, vadinamos uitragarsais.
Pagal bangos formą ir pobūdį garsai skirstomi į muzikinius garsus ir triukšmus.
Triukšmus sudaro vienas paskui kitą neperiodiškai eina smūgiai šaunant, sprogstant, lūžtant ir t t
Muzikinius garsus sukelia periodiniai garso šaltinių; virpesiai; juos sudaro eilė tolydžio viena paskui kitą einančių vienodo ilgio ir vienodos formos bangų, Tokie, pavyzdžiui, muzikos instrumentų, dainininkų garsai. Muzikiniai garsai yra harmoniniai.
Garso bangos plinta kietais, skystais ir dujiniais kūnais, bet negali plisti beore erdve. Kiekviena aplinka garsas plinta tam tikru greičiu. Išmatavus laiko tarpą t tarp garso kilimo momento ir momento, kai garsas pasiekia ausį, ir žinant atstumą s nuo mūsų iki garso šaltinio, galima rasti garso greitį: v = s/t.
Matavimai rodo, kad esant 0°C temperatūrai ir normaliam atmosferos slėgiui, garso greitis ore lygus 332 m/s. Kylant oro tempeatūrai garso greitis didėja. Skirtingose aplinkose garso greitis skirtingas.
Garso greitis vandenyje (20 °C) 1483 m/s. Garso greitis pliene 5000 m/s.
Garso stipris priklauso nuo amplitudės. Kuo didesnė virpesių amplitudė, tuo stipresnis garsas: kuo mažesnė amplitudė, tuo silpnesnis garsas.
Muzikiniai garsai arba muzikiniai tonai apibūdinami aukštumu. Kuo didesnis virpesių dažnis, tuo aukštesnis tonas, ir atvirkščiai, kuo mažesnis virpesių dažnis, tuo žemesnis tonas.