Cтраница 3
Ламб, приведенные Фрудом рисунки наблюдающихся типичных корабельных волн в своих главных чертах находятся в удивительном согласии с результатами теории. Мичелл дал улучшенную теорию ( для несколько идеализированной формы корабля - корабль Мичелла), более точно описывающую картину волн вблизи корабля. [31]
Тот факт, что скорость волны изменяется с ее длиной, в значительной мере определяет неупорядоченность и изменчивость картины волн на глубокой воде. Одни волны догоняют другие, волны сливаются друг с другом и волны распадаются, волны складываются в фазе и волны складываются в про-тивофазе - в итоге создается впечатление общей неразберихи. Взаимодействие волн друг с другом приводит к тому, что одна волна оказывается непохожей на другую; время от времени возникают особо высокие волны. Что же касается волн на мелководье, то эти волны, независимо от своей длины, бегут с одной и той же скоростью. Поэтому картина волн вблизи берега становится упорядоченной. [32]
Для других приложений оптимальная глубина воды в волновой кювете очень сложным образом зависит от подробностей формы волн. Если бы волны были чисто синусоидальными, они содержали бы только одну частоту, и дисперсия была бы несущественна. Влияние дисперсии на получаемую картину зависит от пропорции, в которой присутствуют различные частоты, и от способности таких волн фокусировать свет на экране. Единственный практический способ сделать какой-нибудь выбор состоит в экспериментировании. Если картина волн нечеткая, можно подбирать амплитуду волн, положение экрана, детали возбудителя волн или глубину воды. [33]
Поскольку групповая и фазовая скорости не равны друг другу, то волны, вызванные движущимся объектом, будут уже не просто коническими, а гораздо более сложными и интересными. Заметьте, что они совсем не похожи на то, что мы получали для звука ( когда скорость не зависит от длины волны), где фронт волны был просто распространяющимся в стороны конусом. Вместо него мы получили волны позади движущегося объекта, фронт которых перпендикулярен его движению, да еще движущиеся под другими углами небольшие волны с боков. Всю эту картину движения волн в целом можно очень красиво воссоздать, зная только, что фазовая скорость пропорциональна квадратному корню из длины волны. Весь фокус заключается в том, что картина волн стационарна относительно лодки ( движущейся с постоянной скоростью); все другие виды волн отстанут от нее. [34]