A hullám sebessége

Hogy a fenti szépen körbeforhó hullámképet egy kicsit megbonyolítsuk két különböző sebességű részt hoztunk létre ugyanazon a membránon. Belül a hullám terjedés sebességét lelassítottuk kívül pedig felgyorsítottuk. Ezt az oldatok savasságának megváltoztatásával értük el. Ráadásul ezt a két zónát nem koncentrikusan elhelyezve a frontok alakja nagyon érdekesre változik.

asszimetrikus elrendezes

A hullámok alakjából következtetni lehet a két sebesség arányára. Az arány fontosságát láthatjuk a következő ábrán.

Az ábrán egymás alatt két fő hullámprofilt láthatjuk a hozzájuk tartozó sebességtérképpel. A bal oldali részen a membrán egy részét kinagyítottuk és kiszíneztük (piros és kék színnel) a benne terjedő hullám sebességétől függően. A színes részen látható sűrű fehér vonalak az időben egymást utáni hullámfrontok. A kép jobb oldali részén (B, D ábra) a hullámok sebbessége látható a lyukas membrán középpontjától mért távolság függvényében.

Észrevehetjük mennyire drasztikusan különböző a két hullám profilja. Az első esetben (A ábra) egy apró törés figyelhető meg a hullám alakjában, míg a második esetben a hullám egy delfinfejhez hasonló. Ha most megnézzük hogy miért történt ez a drasztikus változás, láthatjuk, hogy a két esetben a sebbesség arány különböző. Ez a B és D ábráról olvasható le. Az első esetben (A ábra) a sebességarány kisebb (B ábrán a függvény két végpontján kisebb a különbség). Míg a második esetben (C ábra) a sebességarány nagyobb (D ábrán a függvényben nagyobb az ugrás). Az átmenet a két hullámalakba nem folytonos. A sebességarányt finoman változtatva a hullám alakja kezdetben az egyik esetet veszi fel míg egy adott sebességaránynál a hullámalak átvált a másik esetbe ugrásszerűen.

hullam sebesseg kep

A hullámok alakja a bal oldali részen, a hozzá tartozó haladási sebesség térképpel a jobb oldali részen.