Reflektion och stående vågor

I högra delen av Hewitts figur 19.13 om stående vågor förklaras dessa som en summa av två fortskridande vågor: en infallande våg som går till höger och en reflekterad våg som går till vänster, se även denna interaktiva version.

Här är det viktigt för förståelsen att man ser att reflektionen mot fast ände är inverterad (filmsnutt). Och att en fri ände reflekterer utan inversion. Det har jag visat i föreläsningssalen med en puls på den tunga långsamma fjädern som låg på golvet. Jag visade ochså följande animeringar, där jag hade konstruerat en "spegelvåg" på andra sidan, som korsar den infallande vågen vid strängens ände:


Figuren kan se lite förvirrande ut när båda fortskridande vågorna är i fas och förstärker varandra. I en stillastående ritning ser de ju inte alls ut att vara inverterade. Men i följande rörliga bild är det tydligt att den reflekterade vågen är inverterad på pulsens framsida:



Matematiskt kan en enkelt harmonisk stående våg skrivas som en summa av två fortskridande vågor: en sinusvåg som går åt ena hållet och en likadan sinusvåg som går åt andra hållet.