Uden bølger ville der ikke være noget. Ingen varme, intet lys, ingen lyd. Ikke engang nogen bevægelse. Ikke en eneste ting.

For bølger er ikke bare et abstrakt videnskabeligt begreb - eller noget, man kun ser på havets overflade. De er bogstaveligt talt overalt og til enhver tid.

Bølger er ganske enkelt forstyrrelser eller variationer i et medium, som muliggør overførsel af energi. Uden bølger kan energi ikke gøre noget som helst. Og uden energi ville bølger ikke kunne skabe en forstyrrelse eller forskydning - og dermed ville de slet ikke være til.

Disse ting, som vi kalder bølger, er derfor et definerende træk ved vores univers. Og de er med til at forklare mange af fysikkens fænomener - lige fra lys, som er en type elektromagnetisk bølge, til lyd, som er en af mange mekaniske bølger. Men radiobølger, røntgenstråler, varme - for ikke at nævne havbølger, bevægelsen af et reb og vibrationen af en guitarstreng - er alle resultater af det samme.

Så du må ikke være en af dem, der tror, at bølger er irrelevante for dit liv - eller at videnskab er "kedeligt". For uden disse ting ville vi ikke være noget.

Her er en guide til de vigtigste aspekter af bølger i fysik og deres adfærd - fra deres fysiske egenskaber til nogle af de teknologier, hvor de anvendes.

bølger i fysik minder om havets bølger
Havbølger fungerer efter de samme principper som lyd. (Kilde: matt hardy, Unsplash)
De bedste undervisere i fysik
Philip
5
5 (14 anmeldelser)
Philip
200kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Mathias
5
5 (7 anmeldelser)
Mathias
300kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Bent
5
5 (9 anmeldelser)
Bent
150kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Morten
5
5 (3 anmeldelser)
Morten
195kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Tommy
5
5 (1 anmeldelser)
Tommy
180kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Frederik
5
5 (4 anmeldelser)
Frederik
150kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Kristian
5
5 (2 anmeldelser)
Kristian
120kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Johan
5
5 (1 anmeldelser)
Johan
175kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Philip
5
5 (14 anmeldelser)
Philip
200kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Mathias
5
5 (7 anmeldelser)
Mathias
300kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Bent
5
5 (9 anmeldelser)
Bent
150kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Morten
5
5 (3 anmeldelser)
Morten
195kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Tommy
5
5 (1 anmeldelser)
Tommy
180kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Frederik
5
5 (4 anmeldelser)
Frederik
150kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Kristian
5
5 (2 anmeldelser)
Kristian
120kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Johan
5
5 (1 anmeldelser)
Johan
175kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Kom i gang

Hvad er bølgernes egenskaber?

Igen er bølger forstyrrelser i et medium, som er forbundet med en overførsel af energi. Dette er vigtigt at huske: Bølger overfører energi, ikke masse.

Forestil dig et togspor. Hvis du lægger øret til et togspor, kan du høre noget banke på sporet på stor afstand. I dette tilfælde er det imidlertid kun lydenergien, der overføres: hver gang der bliver banket, bliver du ikke ramt af sporets masse, men kun af lydenergien.

Det samme sker med alle forskellige typer bølger. Det er ikke massen, der overføres, men energien.
Bølger flytter imidlertid masse, når de forplanter sig. Og den måde, hvorpå de flytter denne masse, er afgørende for, om de vil blive kategoriseret som en tværbølge eller en længdebølge. I førstnævnte er massen forskudt i en vinkel vinkelret på energiens bevægelsesretning, mens den i sidstnævnte er parallel med denne bevægelse.

Amplitude og bølgelængde

Uanset mediets forskydningsbevægelse findes begge bølgetyper i forskellige amplituder og med forskellige bølgelængder. Det er de to centrale måder, hvorpå vi måler bølger på generelt.

Amplitude henviser til størrelsen af forskydningen. Dette vil på et diagram af en tværgående bølge kunne ses ved polarisationen eller afstanden mellem bølgetop eller -dybde og hvilestillingen. Bølgens amplitude er afgørende for lydstyrken af en lydbølge eller styrken af en seismisk bølge.

Frekvens er derimod en måling af bølgens hastighed. Den måles ved at henvise til antallet af svingninger - gentagelsen af en bølge - pr. sekund og måles i hertz. En lydbølge med en højere frekvens vil f.eks. have en højere tonehøjde.

De bedste undervisere i fysik
Philip
5
5 (14 anmeldelser)
Philip
200kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Mathias
5
5 (7 anmeldelser)
Mathias
300kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Bent
5
5 (9 anmeldelser)
Bent
150kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Morten
5
5 (3 anmeldelser)
Morten
195kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Tommy
5
5 (1 anmeldelser)
Tommy
180kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Frederik
5
5 (4 anmeldelser)
Frederik
150kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Kristian
5
5 (2 anmeldelser)
Kristian
120kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Johan
5
5 (1 anmeldelser)
Johan
175kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Philip
5
5 (14 anmeldelser)
Philip
200kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Mathias
5
5 (7 anmeldelser)
Mathias
300kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Bent
5
5 (9 anmeldelser)
Bent
150kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Morten
5
5 (3 anmeldelser)
Morten
195kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Tommy
5
5 (1 anmeldelser)
Tommy
180kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Frederik
5
5 (4 anmeldelser)
Frederik
150kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Kristian
5
5 (2 anmeldelser)
Kristian
120kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Johan
5
5 (1 anmeldelser)
Johan
175kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Kom i gang

Elektromagnetiske bølger i fysik

Selv om det er almindeligt at sige, at bølger har brug for et materielt medium, som de kan bevæge sig igennem, er dette ikke helt sandt. Kun mekaniske bølger har brug for et medium bestående af molekyler og atomer. Disse kan ikke bevæge sig i et vakuum.

Elektromagnetiske bølger er på den anden side selvudbredende. De er i stand til at bevæge sig gennem et vakuum, fordi det medium, som de forstyrrer eller forskyder, ikke strengt taget er stof. Deres forstyrrelser er faktisk for det elektromagnetiske felt, som de selv skaber.

Du kan læse mere i vores artikel om bølgers egenskaber.

forskellige former for bølger
Bølger kan komme i mange forskellige former, men ens for dem er, at de er overalt. (Kilde: Unsplash)

Tværbølger og længdebølger

Vi nævnte ovenfor forskellen mellem tværbølger (transversale bølger) og længde (longitudinale bølger). Mens sidstnævnte forskyder sit medium parallelt med energiens bevægelsesretning, er forskydningen i førstnævnte vinkelret på denne bevægelse.

Dette gør, at disse ting fungerer på lidt forskellige måder - og gør også deres terminologi lidt forskellig.

I transversale bølger taler vi om toppe og lavpunkter på et bølgediagram - det er de øjeblikke med størst forskydning i bølgen eller de fjerneste dele af bølgen fra dens hvilestilling. Gennem variationer i trykket mellem partiklerne, når energien bevæger sig gennem dem, bevæger de sig udad fra hvilepositionen og indad igen.

I longitudinale bølger er al bevægelse imidlertid parallel, og trykvariationer forekommer i energiens bevægelsesretning. I stedet for toppe og lavpunkter har vi altså kompressioner (områder med højt tryk) og sjældne koncentrationer (områder med lavt tryk).

Eksempler på tværbølger og længdebølger.

Det er værd at huske nogle af de mere "berømte" eksempler på transversale og longitudinale bølger - da de hjælper dig med at huske forskellene mellem dem.

Transversale

Hvad er eksempler på transversale bølger? Vibrationerne på en guitarstreng er tværbølger, og det samme gælder de vibrationer, som du måske laver, når du svinger den ene ende af et sjippetov.
Lysbølger er også transversale - sammen med de tilhørende bølger som radiobølger og alle elektromagnetiske bølger.

Longitudinale

Lydbølger er i længdebølger. De kan bevæge sig gennem væsker, gasser og faste stoffer.

Videnskaben om refleksion og brydning

Vi har diskuteret bølgernes natur og typer. Men lad os nu se nærmere på deres adfærd.
Et af de mest interessante aspekter af bølger er, hvad der sker, når de møder forskellige medier på deres rejse. Hvad sker der med en luftbølge, når den rammer en væske? Eller hvad sker der, når den rammer et fast stof? Eller hvad sker der, hvis en bølge i et fast stof rammer et andet fast stof med en anden massefylde?

Der er faktisk masser af muligheder for bølger i denne situation. Og det egentlige svar omfatter mange forskellige variabler - fra bølgens bølgelængde og amplitude til karakteren af grænsefladen mellem de to medier, fra bølgens indfaldsvinkel til den kemiske sammensætning af de forskellige medier.

Hvad sker der, når en bølge møder en grænseflade?

En grænseflade er et af de vigtigste øjeblikke i en bølges travle lille liv. For her har den en række muligheder - hvoraf vi her kun vil diskutere en enkelt, nemlig hvor der sker en brydning af bølger.

Den kan blive reflekteret. Ved refleksion preller bølgen af på grænsefladen og vender tilbage til det medium, som den kom fra. Det skyldes, at bølgen har en anden frekvens end elektronernes vibrationer på overfladen af det nye medium.

Dette kan dog enten resultere i spejlreflektion eller diffus refleksion. I førstnævnte tilfælde vil man få en spejllignende effekt, da bølgerne alle reflekteres i samme retning. Hvis refleksionen derimod er diffus, får man snarere en situation som at se på en væg. Du ser ikke en konventionel refleksion af et billede, men lyset er alligevel prellet af på den.

reflektion i vand af en pige
Reflektioner i vandet (Kilde: nine keeper, Unsplash)

Hvad er lyd og ultralyd?

Vi hører hele tiden lyde omkring os. Hæld et glas vand op, og der er lyd, eller tag et skridt, og der er lyd igen.

Lyd er også noget, der produceres af bølger. Eller rettere sagt, det er en type bølger, som vi anerkender som lyd.

Det, vi kalder lyd, er en hel række vibrationer, som er resultatet af energi, der forplanter sig gennem materiale. Lydbølger er længdebølger, der forplanter sig fra en oprindelig forstyrrelse - og de findes i alle forskellige frekvenser, bølgelængder og amplituder, som er ansvarlige for deres tonehøjde, lydstyrke og klang.

Jo større amplitude, jo højere lyd - mens jo højere frekvens, jo højere tonehøjde.

Hvad er forskellen mellem lydbølger og ultralyd?

Der er dog også frekvenser af lyd, som vi slet ikke kan høre. Disse typer af bølger kalder vi ultralyd - som faktisk er langt størstedelen af lydbølgerne i vores verden.

Hunde kan høre nogle af de frekvenser, vi kalder ultralyd - men det peger blot på, at der ikke er nogen reel forskel på de to.

>

Platformen der forbinder undervisere og elever

Første undervisning gratis

Kunne du lide denne artikel? Skriv en anmeldelse!

5,00 (1 anmeldelse(r))
Loading...

Adil

Adil bor i København, hvor hun arbejder som freelanceoversætter og underviser i dansk. Udover dansk taler Adil også engelsk, russisk og tysk. Når Adil ikke arbejder elsker hun at rejse, løbe og dyrke yoga.