Сотрудники физического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова предсказали необычные свойства обратных волн — бегущих волн, которые движутся к источнику излучения волны, — в упругих пластинах. О своей работе ученые написали в статье, которая была опубликована в журнале Ultrasonics.

«Мы предсказали необычные свойства обратных волн, переносящих энергию навстречу фазовому фронту в упругих пластинах и излучающих её во внешнюю среду. Обнаружено, что суммарный средний по времени поток энергии вдоль пластины для этих волн обращается в ноль, несмотря на то, что потоки энергии в пластине и вне ее по отдельности не равны нулю. Доказаны нарушения ранее считавшегося универсальным принципа Рэлея о равнораспределении энергий и общего правила о равенстве энергетической и групповой скоростей в таких бездиссипативных волноводах», — рассказал Владимир Можаев, один из авторов статьи, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник кафедры акустики отделения радиофизики физического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова.

Несмотря на попытки проанализировать бегущие обратные волны Лэмба, на сегодняшний день ни одно исследование не изучило их энергетические характеристики, при том что эти параметры относятся к одной из фундаментальных волн всех природ. В ходе данной работы ученые занимались исследованием этих характеристик.

Обнаруженная учеными энергетическая характеристика обратных волн дала толчок к решению фундаментального вопроса о том, как правильно определить скорость энергии в таком необычном случае. Другой вопрос, который остается открытым: возможно ли вычислить скорость, если дифференцировать дисперсионные кривые так же, как групповую скорость волны. Третий вопрос состоит в обоснованности принципа Рэлея. На все три вопроса ученые ответили в своей статье.

Работа проходила в сотрудничестве с учеными из Института радиотехники и электроники РАН.