Александр Матанцев - Как писатель XIX века Эфраим Скуайер открыл тайны древних цивилизаций

Волны, интерферируемые в одной плоскости, но в противоположных направлениях с равными амплитудами и частотами, дают стоячие волны.

Однако здесь есть взаимно перпендикулярной плоскости и взаимно перпендикулярные волны. Всего для случая с 4-х ступенчатой структуры формируется две пары взаимно перпендикулярных волн, определяемые размером или А1 или В1 и соответствующие частоты, и еще четыре сочетания взаимно перпендикулярных волн разной частоты. Эти взаимно перпендикулярные структуры формируют волны с фигурами Лиссажу разного вида, которые будут рассмотрены далее.

Можно сказать так: в 4-х ступенчатой структуре процесс формирования стоячих волн является приоритетным, а в 12-ступенчатой – лишь вспомогательным. В 12-ступенчатых структурах, все наоборот, потому, что там нет двух уровней глубины ступеней.

Стоячей называется волна, возникающая при наложении (суперпозиции) двух встречных плоских волн одинаковой амплитуды и поляризации. Стоячие волны возникают, например, при наложении двух бегущих волн, одна из которых отразилась от границы раздела двух сред.

Пучности и узлы сдвинуты по оси х друг относительно друга на четверть длины волны.

Результирующая стоячая волна показана на рис. 32.

Рис. 32. Стоячая волна

Свойства стоячей волны:

– если рассматривать бегущую волну, то в направлении её распространения переносится энергия колебательного движения;

– для стоячей волны переноса энергии нет, так как падающая и отраженные волны одинаковой амплитуды несут одинаковую энергию в противоположных направлениях;

– в результате процесса интерференции происходит наложение двух встречных плоских волн с примерно равными амплитудами и формирование стоячих волн;

– для стоячих волн характерно расположение чередующихся максимумов и минимумов амплитуды;

– амплитуда стоячей волны зависит от расстояния до отражателя;

– расстояние между двумя узлами или между двумя пучностями равно половине длины волны, а расстояние между пучностью и узлом равно четверти длины волны;

– на границе отражения может формироваться или узел, или пучность, все зависит от соотношения плотностей сред; если среда, где происходит отражение, более плотная, то в месте отражения образуется узел; если менее плотная, то образуется пучность;

– фаза стоячей волны между узлами постоянна и меняется на 180 градусов при переходе через узел,

– длина стоячей волны равна половине бегущей;

– энергия колебаний между двумя узлами остается постоянной, совершается лишь превращение кинетической энергии в потенциальную и наоборот, таким образом нет никакого возмущения по оси х, именно поэтому волна называется стоячей,

– амплитуда стоячих волн может увеличиваться вдвое при равенстве амплитуды падающей и отраженной волны.

Рис. 33. Стоячие волны

На рис. 33 представлены стоячие волны. Их амплитуда зависит от амплитуды бегущих волн в одну сторону – А1, А2, А3, А4 и в отраженную или обратную сторону – В1, В2, В3, В4. Максимальной бегущей и отраженной волне соответствует и максимальная бегущая волна.

Стоячие волны формируют области высокого и низкого звукового давления. Если камень или другой объект находится в области между узлом и пучностью стоячей волны, то он испытывает самую значительную разницу звукового давления и силы разницы звукового давления выталкивают его из этой зоны. Выталкивание может быть направлено вверх и может быть направлено в вниз. Направление выталкивания зависит от расположения зоны звукового давления в центре камня. Если в центре камня расположен узел стоячих волн, т.е. минимальное звуковое давление, то под действием разницы давлений его будет выталкивать вверх, т.е. этот процесс будет способствовать процессу левитации.

Однако следует иметь длину стоячих волн, строго соответствующую размеру камня. На всей длине камня должно помещаться всего одна зона с изменением давления, т.е. габаритный размер камня Lдолжен быть немного меньше половины длины стоячей волны:

L < λ/2 (1)

На рис. 34 представлены три случая для стоячих волн. Представим себе, что в центре расположен объект (камень). Указанное условие (1) выполняется в области расположения всего камня между линиями х 1и х 2. В случае В (нижний), в центре расположена пучность стоячей волны и соответствующее минимальное звуковое давление. В этом случае камень будет стремиться как бы соскользнуть с этого места и силы разницы звукового давления направят его вниз. В случае А (изображен слева) в центре имеется узел стоячей волны и максимальное давление, именно в этом случае звуковое давление будет выталкивать камень вверх.

Рис. 34. ТРи случая для стоячей волны [59]

Для получения наибольшей выталкивающей силы за счет разницы звуковых давлений, возникающей в стоячих волнах, необходимо четко выбирать соответствие объекта и длины стоячей волны. На рис. 34 показано, что максимальная выталкивающая сила за счет звуковой разницы давлений возникает при длине волны немного большей, чем размер объекта (камня или мегалита), те габаритные размеры камня должны быть немного меньше, чем расстояние х 1 – х 2, тогда выполняется условие (1).

Итак, в стоячей продольной волне максимальное изменение давления имеет место в узлах и минимальное – в пучностях.

Рис. 35

Рис. 35. Области повышенного и пониженного давления в стоячих волнах

На рис. 36 в большом масштабе показан сам четырехступенчатый профиль

Рис. 36

Рис. 36. В масштабе – четырехступенчатый профиль с взаимно перпендикулярными ступенями

Рис. 37

Рис. 37. Низкочастотные формируемые поля в воздушных объемах четырехступенчатого профиля

На рис. 37 показано, как в воздушных полостях ступеней формируются низкочастотные волны. Эти волны взаимно перпендикулярны, в соответствии с показанными стрелками на рис. 36.