******
Κύματα
******

Ορισμοί
#######

**Κύμα** ονομάζουμε τη διάδοση μιας διαταραχής σε έναν χώρο.

Ο όρος **διαταραχή** έχει γενική σημασία και μπορεί να σημαίνει οποιαδήποτε μεταβολή διαφόρων μεγεθών.

**Κατά τη διάδοση του κύματος μεταφέρεται ενέργεια, χωρίς τη μεταφορά ύλης.**

Τα κύματα που μεταφέρουν μηχανική ενέργεια ονομάζονται **μηχανικά κύματα**.

**Μέσο διάδοσης** ονομάζεται το υλικό μέσα στο οποίο διαδίδεται ένα μηχανικό κύμα.

Η δημιουργία του μηχανικού κύματος απαιτεί και μια **πηγή διαταραχής** (πηγή του κύματος), δηλαδή την αιτία που θα προκαλέσει τη διαταραχή.

Η ενέργεια που μεταφέρει το κύμα προσφέρεται από την πηγή.


`Εγκάρσια vs Διαμήκη <https://www.youtube.com/watch?v=JSodDQwN6d4>`_

`Tacoma <https://www.youtube.com/watch?v=XggxeuFDaDU&t=51s>`_

Εγκάρσια κύματα
---------------

**Εγκάρσια** κύματα ονομάζουμε τα κύματα εκείνα που όταν διαδίδονται σε ένα ελαστικό μέσο, όλα τα υλικά σημεία του μέσου ταλαντώνονται κάθετα στη διεύθυνση διάδοσης του κύματος.

Διαδίδονται μόνο στα στερεά και στις επιφάνειες των υγρών.

Κοιλάδες-Όρη

Διαμήκη κύματα
--------------

Διαμήκη ονομάζουμε τα κύματα που όταν διαδίδονται σε ένα ελαστικό μέσο, τα υλικά σημεία του μέσου ταλαντώνονται παράλληλα στη διεύθυνση διάδοσης του κύματος.

Διαδίδονται σε στερεά, υγρά και αέρια.

Πυκνώματα - Αραιώματα


Στο ίδιο υλικό μέσο, όταν διαδίδονται εγκάρσια κύματα και διαμήκη κύματα, η ταχύτητα διάδοσης των διαμήκων κυμάτων είναι μεγαλύτερη από την ταχύτητα διάδοσης των εγκαρσίων κυμάτων.

Σε μια σεισμική δόνηση παράχθηκαν εγκάρσια κύματα που διαδίδονται με ταχύτητα 5 km/s και διαμήκη που διαδίδονται με ταχύτητα 9 km/s. Ένας σεισμογράφος βρίσκεται σε απόσταση 450 km από την εστία του σεισμού. Με πόση χρονική διαφορά καταγράφηκαν τα κύματα από τον σεισμογράφο;

Χαρακτηριστικά μεγέθη του κύματος
---------------------------------

**Περίοδος (Τ)** του κύματος είναι το χρονικό διάστημα στο οποίο ένα σωματίδιο του μέσου διάδοσης εκτελεί μια πλήρη ταλάντωση.

**Συχνότητα (f)** του κύματος είναι η συχνότητα με την οποία ταλαντώνονται τα σωματίδια του μέσου διάδοσης.

**Μήκος κύματος λ**: είναι η απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών υλικών σημείων του μέσου διάδοσης που απέχουν το ίδιο από τη θέση ισορροπίας τους και κινούνται κατά την ίδια φορά.

**Πλάτος του κύματος** ονομάζεται το πλάτος ταλάντωσης των σωματιδίων του μέσου διάδοσης στο οποίο διαδίδεται το κύμα.

Όσο μεγαλύτερο είναι το πλάτος, τόσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια που μεταφέρει το κύμα.

Θεμελιώδης νόμος της κυματικής 
##############################

**Ταχύτητα διάδοσης** u=λf

Δεν εξαρτάται:

- Από το πλάτος του κύματος
- Από τη συχνότητα f του κύματος
- Από την περίοδο Τ του κύματος
- Από το μήκος κύματος

Εξαρτάται

- Από τις ιδιότητες του ελαστικού μέσου διάδοσης. 

Ήχος
####

`Τι είναι ο ήχος <https://www.youtube.com/watch?v=QmL6KsR8ylQ>`_

Τα ηχητικά κύματα είναι διαμήκη κύματα που παράγονται από τις δονήσεις των σωμάτων στον αέρα.

:math:`\text{υ}_\text{στερ} > \text{υ}_\text{υγρ} > \text{υ}_\text{αερ}`

Το φαινόμενο της επανάληψης του ήχου λόγω ανάκλασης ενός ηχητικού κύματος, ονομάζεται ηχώ.

Υποκειμενικά χαρακτηριστικά του ήχου
------------------------------------

- Ύψος του ήχου. Το ύψος καθορίζεται από τη συχνότητα.
- Ακουστότητα του ήχου. Ισχυρός ή ασθενής. 
	Καθορίζεται κυρίως από την ένταση/ενέργεια του κύματος. 
	
	Κλίμακα Decibel (dB) Λογαριθμική κλίμακα. 
	
	Αύξηση 10db -> αυξάνεται 10 φορές, 20db -> αύξηση 102 φορές, 30db -> αύξηση 103 φορές.
- Χροιά του ήχου. Καθορίζεται από την κυματομορφή