Hva er en stående bølge?

En stående bølge er en bølge som ser ut til å vibrere på plass i stedet for å bevege seg fremover. Det er forårsaket av samspillet mellom to identiske bølger som beveger seg i motsatte retninger langs det samme mediet. De resulterende forskyvningene er dobbelt så store som de forårsaket av en enkelt bølge. De beveger seg ikke langs mediet, men ser ut til å holde seg på faste punkter langs linjen.

En bølge er enhver energiforstyrrelse som reiser fra et sted til et annet langs et medium. Mange materialer kan tjene som medium. Vann er et vanlig eksempel, men bølger kan også bevege seg gjennom tau, luft og mange andre stoffer. Jordskjelv er forårsaket av seismiske bølger som beveger seg gjennom lag av planeten.

Det er viktig å merke seg at det er energien, ikke mediet, som beveger seg i en bølge. Hvis to personer står i en gymsal og holder et hoppetau opplært mellom seg, kan en av personene bevege tauet opp og ned, og få en bølge til å bevege seg gjennom hoppetauet. Tauet beveger seg opp og ned eller fra side til side, men det beveger seg ikke over treningsstudioet. Det som blir transportert er energien, ikke mediet.

En stående bølge dannes når energi beveger seg i to retninger samtidig. Det er som om begge menneskene som holder tauet begynte å flytte det opp og ned på samme tid. Energi beveger seg fra hver ende mot motsatt side. Når energien fra den ene siden møter energien som kommer fra den andre siden, forstyrrer de hverandre og forårsaker en stående bølge.

Amplituden til en bølge er avstanden mellom det høyeste punktet og likevektspunktet. Dette høyeste punktet kalles antinoden. I de fleste bølger ser antinoden ut til å bevege seg langs mediets lengde. Med en stående bølge forblir antinoden på samme sted, fordi forstyrrelsen mellom energier som beveger seg i motsatte retninger alltid oppstår på samme punkt. Dette gjelder også noder, eller punkter med minst forskyvning.

Knutepunkt vises på steder der energien fra den ene siden beveger seg opp mens energien fra den andre siden beveger seg nedover. De motsatte bevegelsene kansellerer hverandre effektivt. Derimot vises antinodene til en stående bølge på steder der energien fra hver side beveger seg opp eller ned på samme sted. Energien i dette tilfellet er doblet, noe som gjør bevegelsen mer uttalt. Antinoder er alltid jevnt fordelt halvveis mellom noder.