ФИЗИКА

4.2.3. Волновое уравнение

Уравнение любой волны является решением дифференциального уравнения, называемого волновым. Чтобы установить вид волнового уравнения, сопоставим вторые частные производные по координатам и времени от функции (4.2.13), описывающей плоскую волну. Продифференцировав эту функцию дважды по каждой из переменных, получим:


Сложение производных по координатам даёт

(4.2.16)

.

Сопоставив эту сумму с производной по времени и заменив k2/ω2 через 1/ν2, получим уравнение

(4.2.17)

.

Это и есть волновое уравнение. Его можно записать в виде

(4.2.18)

,

где Δ - оператор Лапласа.

Всякая функция, удовлетворяющая уравнению вида (4.2.17), описывает некоторую волну, причём корень квадратный из величины обратной коэффициенту при , даёт фазовую скорость этой волны.



к к к