Vhodíme-li do vody kámen, rozkmitají se v místě dopadu částice vody a po hladině se šíří kruhové vlny. Pozorujeme zvláštní druh pohybu, kterému říkáme vlnění. Každé vlnění je charakterizováno třemi důležitými veličinami – frekvencí, rychlostí šíření a vlnovou délkou.

• Frekvence f – počet kmitů, které vykoná zdroj vlnění za jednu sekundu. Jednotkou je hertz (Hz), kHz, MHz apod.
• Rychlost vlnění c – rychlost, jakou se šíří rozruch od zdroje k dalším bodům prostředí. Jednotkou rychlosti je m/s, km/h, km/s apod.
• Vlnová délka – je to vzdálenost dvou sousedních maxim (vrchů), nebo dvou sousedních minim (dolů). Jednotkou vlnové délky je m, cm, mm apod.

Graf vlnění má tvar sinusoidy a zobrazuje, jaké jsou výchylky jednotlivých bodů prostředí v určitém okamžiku. Na vodorovné ose grafu je vzdálenost od zdroje, na svislé ose je okamžitá výchylka částic. Ze sinusoidy, znázorňující vlnění, snadno určíme vlnovou délku.
Mezi vlnovou délkou, frekvencí a rychlostí platí základní vztah:
Nejběžnější jsou dva druhy vlnění:

• Mechanické – například zvuk, ultrazvuk, vlnění na vodní hladině, vlnění na rozkmitané gumové hadici nebo struně, seismické vlny při zemětřesení apod. Mechanické vlnění se šíří jen v pružném hmotném prostředí, nešíří se ve vakuu.
• Elektromagnetické – například rádiové vlny, mikrovlny, světlo, rentgenové záření aj. Může se šířit nejen v hmotném prostředí, ale i ve vakuu. Rychlost elektromagnetického vlnění ve vakuu (c = 300 000 km/s) je podle Einsteinovy teorie relativity nejvyšší dosažitelnou rychlostí ve vesmíru.

Všechny druhy vlnění, mechanické i elektromagnetické, mají některé společné vlastnosti. K nejdůležitějším patří absorpce, odraz, lom, ohyb a interference. Funkce radaru je založena na odrazu vlnění, konstruktéři však musí brát v úvahu i další jevy:

• Odraz – když se dostane vlnění k překážce, odráží se od ní a změní svůj směr podle zákona odrazu. Takto se odráží světlo od plochy zrcadla, zvuk od velké stěny, mikrovlny od letícího letadla apod.
• Absorpce neboli pohlcování – část energie vlnění se mění na jiné formy (např. teplo), tím vznikají ztráty a vlnění se zeslabí. V některých prostředích je pohlcování větší, v jiných se téměř neprojevuje.
• Ohyb – prochází-li vlnění (třeba zvuk) kolem překážek, dostává se částečně i do prostoru za nimi. Ohybové jevy se projevují hlavně u malých překážek a větších vlnových délek (na pravém obrázku). Mikrovlny nebo viditelné světlo mají malou vlnovou délku a šíří se prakticky přímočaře.
  
• Interference neboli skládání – dospějí-li do určitého bodu dvě vlnění, skládají se a vytvoří jediné výsledné vlnění. Interferencí se mohou taková vlnění zesilovat (na obrázku), zeslabovat, nebo dokonce úplně rušit. Interference rádiových vln může způsobit i poruchy při jejich příjmu.
  

---

1. kapitola

Začátek článku

Obsah