При поширенні хвилі в просторі від будь-якого джерела походить і поширення енергії; частинки середовища, що залучаються до коливальний рух, отримують енергію від хвилі. Простежимо, як енергія від джерела поширюється в просторі.

Припустимо, що наше джерело - плоска металева мембрана, що коливається з певною частотою. Коливатися мембрану змушує змушує сила, в даному випадку - змінне (синусоидальное) магнітне поле. Мембрана, в свою чергу, змушує коливатися частки повітря, і в просторі за мембраною поширюється плоска поздовжня пружна хвиля.

Енергія мембрани є енергія її руху, тобто чисто кінетична енергія. (Ми вважаємо мембрану безінерційної і непружної, її коливання в точності відповідають коливанням магнітного поля.) Середу, в якій поширюється хвиля (повітря) будемо вважати ідеальною, що не поглинає хвилю (реально це справедливо для невеликих ділянок простору, в межах яких диссипацией енергії можна знехтувати ).

Оскільки мембрана коливається за синусоїдальним законом, її енергія (кінетична) також буде періодично змінюватися з часом, але з подвоєною частотою (енергія пропорційна квадрату швидкості і не залежить від її знака). Отже, енергія джерела буде надходити в середу циклічно, з частотою, в два рази більшої частоти коливань джерела.

Які форми приймає енергія в середовищі за мембраною? По-перше, це кінетична енергія частинок повітря, що прийшли в рух; по-друге, оскільки середовище пружна, це потенційна енергія деформації повітря. Причому і кінетична, і потенційна енергія в будь-якій точці простору змінюються абсолютно синхронно в часі: коли кінетична енергія досягає максимуму, то і потенційна енергія максимальна, і навпаки. Справді, простежимо за шаром повітря безпосередньо за мембраною: коли швидкість мембрани максимальна, максимальна і швидкість часток повітря, але при цьому ми маємо і максимальне стиснення повітря за мембраною. Коли швидкість мембрани дорівнює нулю (два рази за період), енергія мембрани дорівнює нулю, в хвилю в ці моменти енергія не надходить.

Нехай v * - швидкість частинок середовища в якийсь момент часу в якійсь точці простору (або, точніше, в фізично малому обсязі dV). Об'ємна щільність кінетичної енергії Wk запишеться (r - щільність середовища):

Об'ємна щільність потенційної енергії пружно деформованої середовища дорівнює:

n - фазова швидкість хвилі, e - відносна деформація середовища.

Враховуючи що:

маємо:

Причому в кожній точці простору об'ємні щільності кінетичної і потенційної енергій рівні. Цей висновок справедливий для будь-яких хвиль в пружних середовищах: повна механічна енергія хвилі в кожній точці є сума двох рівних доданків, потенційної і кінетичної енергій.

З вищенаведеної формули слід, що середнє за період значення об'ємної щільності енергії одно:

Швидкість перенесення енергії хвилею є швидкість переміщення в просторі фіксованою амплітуди хвилі; для простої синусоїдальної хвилі ця швидкість збігається з фазовою швидкістю.

Введемо нові поняття, що характеризують перенесення енергії в просторі.

ПОТІК ЕНЕРГІЇ ЧЕРЕЗ МАЙДАНЧИК dS - енергія, що пройшла через цю площадку в одиницю часу.

Якщо швидкість перенесення енергії n, то потік енергії dФ через площадку dS запишеться:

Якщо майданчик розташована не перпендикулярно напрямку поширення енергії, слід писати в більш загальному вигляді:

Якщо майданчик розташований паралельно вектору швидкості, то, зрозуміло, потік енергії через неї дорівнює нулю. Нагадаю, що під напрямком орієнтації майданчика розуміється напрямок нормалі до її поверхні.

Щільність ПОТОКУ ЕНЕРГІЇ U є потік енергії через одиничну площадку, тобто

На відміну від потоку щільність потоку - величина векторна. Вектор щільності потоку енергії хвилі носить ще назву вектора

Середнє значення модуля вектора щільності потоку енергії (вектора Умова) є ІНТЕНСИВНІСТЬ ХВИЛІ:

Зверніть увагу, що інтенсивність пружною (тобто механічної, звуковий) хвилі залежить як від амплітуди, так і від частоти, - на відміну від інтенсивності електромагнітної хвилі , Яка залежить тільки від амплітуди і не залежить від частоти.