Wat is een staande golf?

Een staande golf is een golf die op zijn plaats lijkt te vibreren in plaats van vooruit te gaan. Het wordt veroorzaakt door de interactie van twee identieke golven die in tegengestelde richtingen langs hetzelfde medium bewegen. De resulterende verplaatsingen zijn twee keer zo groot als die veroorzaakt door een enkele golf. Ze bewegen niet langs het medium, maar lijken op vaste punten langs de lijn te blijven.

Een golf is elke energiestoornis die langs een medium van de ene naar de andere locatie reist. Veel materialen kunnen als medium dienen. Water is een bekend voorbeeld, maar golven kunnen ook door touw, lucht en vele andere stoffen reizen. Aardbevingen worden veroorzaakt door seismische golven die door lagen van de planeet bewegen.

Het is belangrijk op te merken dat het de energie is, niet het medium, die in een golf reist. Als twee mensen in een gymzaal staan ​​en een springtouw vasthouden tussen hen in, kan een van de mensen het touw op en neer bewegen, waardoor een golf door het springtouw beweegt. Het touw beweegt op en neer of van links naar rechts, maar het beweegt niet over de sportschool. Wat wordt getransporteerd is de energie, niet het medium.

Een staande golf wordt gevormd wanneer energie tegelijkertijd in twee richtingen beweegt. Het is alsof beide mensen die het touw vasthielden, het tegelijkertijd op en neer gingen bewegen. Energie reist van elk uiteinde naar de andere kant. Wanneer de energie die van de ene kant komt, de energie ontmoet die van de andere kant komt, storen ze elkaar en veroorzaken ze een staande golf.

De amplitude van een golf is de afstand tussen het hoogste punt en het evenwichtspunt. Dit hoogste punt wordt de antinode genoemd. In de meeste golven lijkt de antinode over de lengte van het medium te bewegen. Met een staande golf blijft de antinode op dezelfde plaats, omdat de interferentie tussen energieën die in tegengestelde richtingen bewegen, altijd op hetzelfde punt plaatsvindt. Dit geldt ook voor de knooppunten of punten met de minste verplaatsing.

Knopen verschijnen op punten waar de energie van de ene kant naar boven beweegt terwijl de energie van de andere kant naar beneden beweegt. De tegengestelde bewegingen heffen elkaar effectief op. Daarentegen verschijnen de antinodes van een staande golf op punten waar de energie van elke kant op dezelfde plek omhoog of omlaag beweegt. De energie is in dit geval verdubbeld, waardoor de beweging meer uitgesproken is. Antinodes zijn altijd gelijkmatig verdeeld halverwege tussen knooppunten.