Důležité je, že se zvuk šíří právě tímto vlněním (obr. 2 a 3). Obr. 2 Postupné podélné vlnění Obr. 3 Postupné podélné vlnění

Rovnice pro příčné i podélné netlumené harmonické vlnění v homogenním prostředí je


kde y je okamžitá výchylka, ym maximální výchylka, t čas, T perioda, x vzdálenost postupu vlnění, je vlnová délka a fáze vlnění.

Látkové prostředí, které má ve všech směrech stejné fyzikální vlastnosti, se nazývá izotropní prostředí. Jestliže je v takovém prostředí zdroj mechanického vlnění, šíří se vlnění ve všech směrech se stejně velkou rychlostí v. Body ležící na povrchu koule o poloměru r = vt kmitají se stejnou fází a tvoří vlnoplochu. Směr šíření vlnění v daném bodě vlnoplochy určuje kolmice k vlnoploše, která se nazývá paprsek.

Ch. Huygens objasnil v roce 1678 způsob, jakým se šíří vlnění. Každý bod vlnoplochy, do něhož dospělo vlnění v určitém okamžiku, můžeme pokládat za zdroj elementárního vlnění, které se z něho šíří v elementárních vlnoplochách. Vlnoplocha v dalším časovém okamžiku je vnější obalová plocha všech elementárních vlnoploch ve směru, v němž se vlnění šíří. Tento jev se nazývá Huygensův princip.

Jestliže vlnění dospěje k rozměrné překážce, popř. na rozhraní mezi dvěma prostředími, z nichž se vlnění šíří různou rychlostí, pak se od překážky vlnění odráží nebo rozhraním dvou prostředí prochází. Na překážce nastává odraz a lom vlnění.

Pro odraz mechanického vlnění platí zákon odrazu. Úhel odrazu vlnění se rovná úhlu dopadu. Odražený paprsek leží v rovině dopadu.

Pro lom mechanického vlnění platí zákon lomu. Poměr sinu úhlu dopadu k sinu úhlu lomu je pro daná dvě prostředí stálá veličina a rovná se poměru rychlostí vlnění v obou prostředích. Nazývá se index lomu vlnění n pro daná prostředí. Lomený paprsek zůstává v rovině dopadu.


Dopplerův efekt
Pohybují-li se vůči sobě zdroj vlnění a pozorovatel, pak při vzájemném přibližování je frekvence přijímaného vlnění vyšší a při vzájemném oddalování naopak nižší.

Označíme rychlost vlnění c, rychlost, kterou se k sobě přibližují zdroj a pozorovatel v, původni frekvencí f0 a vnímanou frekvenci f. Je-li rychlost pohybu v mnohem menší než rychlost vlnění c, platí přibližný vztah. Vnímaná frekvence f je větší než původní (f > f0). Jestliže se od sebe naopak vzdalují, platí , vnímaná frekvence je větší než původní (f < f0). Efekt je dobře patrný na obr. 4.

Dopplerův efekt byl formulován v roce 1842 Christianem Dopplerem (1803 - 1853) na Vysoké škole technické v Praze.


Obr.