Fala - zaburzenie rozprzestrzeniające się w ośrodku lub przestrzeni. W przypadku fal mechanicznych cząstki ośrodka, w którym rozchodzi się fala, oscylują wokół położenia równowagi, przy czym przenoszą energię z jednego miejsca do drugiego bez transportu jakiejkolwiek materii.
Rodzaje fali:
fala podłużna,
fala poprzeczna,
fala uderzeniowa,
fala dźwiękowa,
fala kulista.
Dźwięki:
hałas szkodliwy - powyżej 80 dB,
próg bólu - 120 do 130 dB,
zagrożenie życia ludzkiego - 180 dB,
zakres słyszalności - 20 Hz do 20 kHz,
próg słyszalności - 0 dB.
Fala stojąca - fala, której pozycja w przestrzeni pozostaje niezmienna. Może zostać wytworzona w ośrodku poruszającym się względem obserwatora lub w przypadku interferencji dwóch fal poruszających się w takim samym kierunku, ale mających przeciwne zwroty.
węzły - punkty w fali stojącej o zerowej amplitudzie drgań,
strzałki - miejsca w fali stojącej o maksymalnej amplitudzie.
Podział fal:
ze względu na zaburzenia fali:
fale harmoniczne,
impulsy falowe,
ze względu na kształt fali:
fale płaskie,
fale kuliste,
ze względu na naturę:
fale mechaniczne,
fale elektromagnetyczne,
fale materii.
Fala mechaniczna - fala rozchodząca się w ośrodkach sprężystych poprzez rozprzestrzenianie się drgań tego ośrodka, np. fale morskie, fale dźwiękowe, fale sejsmiczne. Fale mechaniczne mogą być podłużne lub poprzeczne.
Fala mechaniczna podłużna - drgania odbywają się w tym samym kierunku, w którym następuje ich propagacja(np. fale dźwiękowe).
Fala mechaniczna poprzeczna - maja kierunek drgań prostopadły do kierunku rozchodzenia się(np. fala na sznurze, fale elektromagnetyczne).
Fala elektromagnetyczna - fala rozchodząca się w przestrzeni mająca zmienne pole elektryczne i magnetyczne.
Fala materii - alternatywny w stosunku do klasycznego sposób opisu obiektów materialnych.
Rozchodzenie się fal - fale nakładają się na siebie w wyniku czego zachodzą zjawiska:
interferencja - nakładanie się spójnych fal z różnych źródeł, które prowadzi do wzmocnienia lub wygaszenia się fali,
dudnienie - oscylacje amplitudy fali.
Drgania - procesy, w trakcie których wielkości fizyczne na przemian rosną i maleją w czasie.
Drgania swobodne - drgania ciała wywołane wychyleniem z położenia równowagi trwałej, kiedy na ciało nie działają żadne siły, poza siłami określającymi położenie równowagi i siłami dążącymi do jej przywrócenia. Amplituda drgań zależy od wielkości początkowego wychylenia lub od prędkości początkowej nadanej ciału.
Ultradźwięki - fale dźwiękowe, których częstotliwość jest zbyt wysoka, aby usłyszał je człowiek. Za górna granicę uważa się 20 kHz.
Ultradźwięki:
mechaniczne,
termiczne,
magnetostrykcja,
odwrócenie efektu piezoelektrycznego,
optyczne.
Ultradźwięki pozwalają na uzyskanie dokładnych obrazów przedmiotów. Zastosowanie ultradźwięków:
w sonarze,
w medycynie,
dalekomierz ultradźwiękowy,
pamięci rtęciowe komputerów,
w zabiegach kosmetycznych,
w rehabilitacji medycznej.