Уртааш ба хөндлөн долгион. Уртааш механик долгион нь хатуу, шингэн, хий хэлбэрээр ямар ч орчинд тархаж болно

Долгион. Долгионуудын ерөнхий шинж чанарууд.

Долгион - энэ нь энергийг авч явдаг физик хэмжигдэхүүний өөрчлөлтийн (үймрэлтийн) цаг хугацааны явцад орон зайд тархах үзэгдэл юм.

Долгионы шинж чанараас үл хамааран энергийн дамжуулалт нь бодисыг шилжүүлэхгүйгээр явагддаг; Сүүлийнх нь зөвхөн гаж нөлөө хэлбэрээр тохиолдож болно. Эрчим хүчний дамжуулалт- зөвхөн "орон нутгийн" эрчим хүчний хувиргалт явагддаг долгион ба хэлбэлзлийн үндсэн ялгаа. Долгион нь дүрмээр бол үүссэн газраасаа нэлээд хол зайд явах чадвартай байдаг. Ийм учраас долгионыг заримдаа " гэж нэрлэдэг. ялгаруулагчаас салсан чичиргээ».

Долгионыг ангилж болно

Байгалийн хувьд:

Уян долгион -уян хатан хүчний үйлчлэлээр шингэн, хатуу, хийн орчинд тархах долгион.

Цахилгаан соронзон долгион- орон зайд тархаж буй цахилгаан соронзон орны эвдрэл (төлөвийн өөрчлөлт).

Шингэний гадаргуу дээрх долгион- шингэн ба хий эсвэл шингэн ба шингэний хоорондох зааг дээр үүсдэг янз бүрийн долгионы ердийн нэр. Усны долгион нь хэлбэлзлийн үндсэн механизмаар (хялгасан судас, таталцлын гэх мэт) ялгаатай байдаг бөгөөд энэ нь янз бүрийн тархалтын хуулиудад хүргэдэг бөгөөд үүний үр дүнд эдгээр долгионы өөр өөр зан үйлийг бий болгодог.

Орчны хэсгүүдийн чичиргээний чиглэлтэй холбоотой:

Уртааш долгион -дунд хэсгийн хэсгүүд чичирдэг зэрэгцээдолгионы тархалтын чиглэлд (жишээлбэл, дууны тархалтын хувьд).

Хөндлөн долгион -дунд хэсгийн хэсгүүд чичирдэг перпендикулярдолгионы тархалтын чиглэл (цахилгаан соронзон долгион, хэвлэл мэдээллийн тусгаарлах гадаргуу дээрх долгион).

a - хөндлөн; б - уртааш.

Холимог долгион.

Долгионы фронтын геометрийн дагуу:

Долгионы гадаргуу (долгионы фронт) нь тухайн цаг хугацааны үед эвдрэл гарсан цэгүүдийн геометрийн байрлал юм. Нэг төрлийн изотроп орчинд долгионы тархалтын хурд бүх чиглэлд ижил байдаг бөгөөд энэ нь урд талын бүх цэгүүд нэг үе шатанд хэлбэлздэг, урд тал нь долгионы тархалтын чиглэлд перпендикуляр, хэлбэлзлийн утгууд байдаг гэсэн үг юм. урд талын бүх цэгүүдэд тоо хэмжээ ижил байна.

Хавтгайдолгион - фазын хавтгайнууд нь долгионы тархалтын чиглэлд перпендикуляр, хоорондоо параллель байна.

Бөмбөрцөг хэлбэртэйдолгион - ижил фазын гадаргуу нь бөмбөрцөг юм.

Цилиндр хэлбэртэйдолгион - фазын гадаргуу нь цилиндртэй төстэй.

Спиральдолгион - цацрагийн үйл явцын үед бөмбөрцөг эсвэл цилиндр хэлбэртэй долгионы эх үүсвэр/үүсгүүр тодорхой битүү муруйн дагуу хөдөлж байвал үүсдэг.

Хавтгай долгион

Хэрэв долгионы гадаргуу нь хоорондоо параллель, долгионы фазын хурдтай перпендикуляр байвал долгионыг хавтгай гэж нэрлэдэг. Хэрэв координатын тэнхлэг нь v долгионы фазын хурдны дагуу чиглүүлсэн бол долгионыг дүрслэх вектор нь а болно. зөвхөн хоёр хувьсагчийн функц: координат x ба цаг t (y = f(x,t)).

Х тэнхлэгийн дагуу унтрахгүйгээр нэгэн төрлийн орчинд тархаж буй хавтгай монохромат (нэг давтамж) синусын долгионыг авч үзье. цаг хугацааны хоцрогдол.

,Хаана

Долгион фазын хурд - долгионы гадаргуугийн хөдөлгөөний хурд (урд),

– долгионы далайц – тэнцвэрийн байрлалаас өөрчлөгдөж буй хэмжигдэхүүний хамгийн их хазайлтын модуль;

– мөчлөгийн давтамж, Т – хэлбэлзлийн үе, – долгионы давтамж (хэлбэлзэлтэй төстэй)

k нь долгионы тоо, орон зайн давтамж гэсэн утгатай,

Долгионы өөр нэг шинж чанар бол долгионы урт m бөгөөд энэ нь нэг хэлбэлзлийн үед долгион тархах зай бөгөөд энэ нь орон зайн хугацааны утгатай бөгөөд энэ нь ижил фазын хэлбэлзэлтэй цэгүүдийн хоорондох хамгийн богино зай юм.


y

Долгионы урт нь долгионы дугаартай цаг хугацааны хамааралтай төстэй хамаарлаар холбогддог

Долгионы тоо нь мөчлөгийн давтамж ба долгионы тархалтын хурдтай холбоотой


x
y
y

Зурагт долгионы осциллограмм (a) ба агшин зуурын зургийг (b) заасан цаг хугацаа, орон зайн үеийг харуулсан байна. Хөдөлгөөнгүй хэлбэлзлээс ялгаатай нь долгион нь цаг хугацааны болон орон зайн давтамж гэсэн хоёр үндсэн шинж чанартай байдаг.

Долгионуудын ерөнхий шинж чанарууд:


  1. Долгион нь энергийг зөөдөг.
Долгионы эрч хүч гэдэг нь долгионы тархалтын чиглэлд перпендикуляр байрлах нэгж гадаргуугийн талбайгаар нэгж хугацаанд цахилгаан соронзон эсвэл дууны долгион дамжуулдаг цаг хугацааны дундаж энерги юм. Долгионы эрчим нь түүний далайцын квадраттай пропорциональ байна I=W/t∙S, W нь энерги, t нь цаг, S нь урд талын талбай юм. I=[Вт/м2]. Мөн аливаа долгионы эрчмийг I=wv гэж тодорхойлж болох ба энд v нь долгионы тархалтын хурд (бүлэг).

2. Долгион нь биед дарамт учруулдаг (импульстэй).

3. Дундаж дахь долгионы хурд нь долгионы давтамжаас хамаардаг - тархалт Иймээс янз бүрийн давтамжийн долгионууд нэг орчинд янз бүрийн хурдаар (фазын хурд) тархдаг.

4. Долгионууд саадыг тойрон тонгойдог - дифракц.

Саадын хэмжээ долгионы урттай харьцуулах боломжтой үед дифракци үүсдэг.

5. Хоёр зөөвөрлөгчийн хоорондох интерфэйс дээр долгионууд тусах ба хугардаг.

Туслах өнцөг нь тусгалын өнцөгтэй тэнцүү бөгөөд тусгалын өнцгийн синусын хугарлын өнцгийн синусын харьцаа нь өгөгдсөн хоёр мэдээллийн хэрэгслийн хувьд тогтмол утга юм.


6. Когерент долгионыг давхцуулах үед (ямар ч цэг дэх эдгээр долгионы фазын зөрүү нь цаг хугацааны хувьд тогтмол байдаг) тэдгээр нь хөндлөнгөөс оролцдог - интерференцийн минимум ба максимуудын тогтвортой загвар үүснэ.

Долгион хоорондын фазын зөрүү нь цаг хугацаанаас хамаарахгүй бол долгион ба тэдгээрийг өдөөж буй эх үүсвэрүүдийг когерент гэж нэрлэдэг. Долгион хоорондын фазын зөрүү цаг хугацааны явцад өөрчлөгддөг бол долгион ба тэдгээрийг өдөөж буй эх үүсвэрүүдийг уялдаа холбоогүй гэж нэрлэдэг.

Зөвхөн ижил давтамжтай, ижил чиглэлийн дагуу хэлбэлздэг долгионууд (жишээлбэл, когерент долгион) саад учруулж болно. Хөндлөнгийн интерференц хөдөлгөөнгүй эсвэл хөдөлгөөнгүй байж болно. Зөвхөн когерент долгион нь хөдөлгөөнгүй интерференцийн хэв маягийг бий болгож чадна. Жишээлбэл, усны гадаргуу дээрх хоёр бөмбөрцөг долгион нь хоорондоо уялдаатай хоёр цэгийн эх үүсвэрээс тархаж, хөндлөнгийн оролцоотойгоор үүссэн долгионыг үүсгэдэг. Үүссэн долгионы урд хэсэг нь бөмбөрцөг хэлбэртэй болно.

Долгион хөндлөнгөөс оролцох үед энерги нь нэмэгддэггүй. Долгионуудын хөндлөнгийн оролцоо нь орчны янз бүрийн нягт зайтай хэсгүүдийн хооронд чичиргээний энергийг дахин хуваарилахад хүргэдэг. Энэ нь энерги хадгалагдах хуультай зөрчилддөггүй, учир нь дунджаар орон зайн том мужид үүссэн долгионы энерги нь хөндлөнгийн долгионы энергийн нийлбэртэй тэнцүү байдаг.

Тохиромжгүй долгионуудыг давхарласан үед үүссэн долгионы дундаж квадрат далайц нь давхцсан долгионы далайцын квадратын нийлбэртэй тэнцүү байна. Орчны цэг бүрийн үүссэн хэлбэлзлийн энерги нь бүх уялдаа холбоогүй долгионы тус тусад нь үүссэн түүний хэлбэлзлийн энергийн нийлбэртэй тэнцүү байна.

7. Долгион нь орчинд шингэдэг. Та эх үүсвэрээс холдох тусам долгионы энерги хэсэгчлэн орчинд шилждэг тул долгионы далайц буурдаг.

8. Нэг төрлийн бус орчинд долгион тархсан.

Тархалт гэдэг нь орчны нэг төрлийн бус байдлаас үүссэн долгионы талбайн эвдрэл ба энэ орчинд байрлуулсан сарнилтын объект юм. Тархалтын эрч хүч нь нэг төрлийн бус байдлын хэмжээ болон долгионы давтамжаас хамаарна.

Механик долгион. Дуу. Дууны шинж чанар .

Долгион- орон зайд тархаж буй эвдрэл.

Долгионуудын ерөнхий шинж чанарууд:


  • энерги дамжуулах;

  • импульстэй байх (бие махбодид дарамт үзүүлэх);

  • хоёр зөөвөрлөгчийн хил дээр тэдгээр нь тусгагдсан ба хугарсан;

  • хүрээлэн буй орчинд шингэсэн;

  • дифракц;

  • хөндлөнгийн оролцоо;

  • тархалт;

  • Долгионуудын хурд нь долгион дамжих орчиноос хамаарна.

  1. Механик (уян) долгион.
Хэрэв уян харимхай (хатуу, шингэн эсвэл хийн) орчны зарим газарт бөөмсийн чичиргээ өдөөгддөг бол тухайн орчны атом ба молекулуудын харилцан үйлчлэлийн улмаас чичиргээ нь хязгаарлагдмал хурдтайгаар нэг цэгээс нөгөөд дамжиж эхэлдэг. орчны нягтрал ба уян хатан шинж чанар дээр. Энэ үзэгдлийг механик эсвэл уян долгион гэж нэрлэдэг. Механик долгион нь вакуум орчинд тархаж чадахгүй гэдгийг анхаарна уу.

Механик долгионы онцгой тохиолдол - шингэний гадаргуу дээрх долгион, шингэний чөлөөт гадаргуугийн дагуу эсвэл хоорондоо холилдохгүй хоёр шингэний зааг дээр үүсч тархах долгион. Эдгээр нь гадны нөлөөний нөлөөн дор үүсдэг бөгөөд үүний үр дүнд шингэний гадаргууг тэнцвэрийн төлөвөөс зайлуулдаг. Энэ тохиолдолд тэнцвэрийг сэргээдэг хүчнүүд үүсдэг: гадаргуугийн хурцадмал байдал ба таталцлын хүч.

Хоёр төрлийн механик долгион байдаг


Суналт ба шахалтын хэв гажилт дагалддаг уртааш долгион нь хий, шингэн, хатуу биет гэх мэт аливаа уян харимхай орчинд тархаж болно. Хөндлөн долгион нь шилжилтийн хэв гажилтын үед уян харимхай хүч гарч ирдэг орчинд, өөрөөр хэлбэл хатуу биетүүдэд тархдаг.

Энгийн гармоник эсвэл синус долгион нь практикт ихээхэн сонирхолтой байдаг. Хавтгай синус долгионы тэгшитгэл нь:

- гэж нэрлэгддэг долгионы дугаар ,

дугуй давтамж ,

А - бөөмийн чичиргээний далайц.

Зураг дээр t ба t + Δt гэсэн хоёр цэг дэх хөндлөн долгионы "агшин зуурын зургийг" харуулж байна. Δt хугацааны туршид долгион нь OX тэнхлэгийн дагуу υΔt зайд шилжсэн. Ийм долгионыг ихэвчлэн аялагч долгион гэж нэрлэдэг.

Долгионы урт λ нь OX тэнхлэг дээрх хоёр зэргэлдээх цэгийн хоорондох зай бөгөөд ижил үе шатанд хэлбэлздэг. Долгион нь T хугацаанд λ долгионы урттай тэнцэх зайг туулдаг тул

λ = υT, энд υ нь долгионы тархалтын хурд юм.

Долгионы процессын график дээрх аль ч сонгосон цэгийн хувьд (жишээлбэл, А цэгийн хувьд) цаг хугацааны явцад t энэ цэгийн х координат өөрчлөгдөж, илэрхийллийн утга өөрчлөгддөг. ωt – kxөөрчлөгддөггүй. Δt хугацааны дараа А цэг OX тэнхлэгийн дагуу Δx = υΔt тодорхой зайд шилжинэ. Тиймээс: ωt – kx = ω(t + Δt) – k(x + Δx) = constэсвэл ωΔt = kΔx.

Үүнээс үүдэн:

Тиймээс аялагч синус долгион нь цаг хугацаа, орон зайн хувьд давхар давтамжтай байдаг. Хугацаа нь орчны бөөмсийн хэлбэлзлийн үе T-тэй, орон зайн хугацаа нь λ долгионы урттай тэнцүү байна. Долгионы тоо нь дугуй давтамжийн орон зайн аналог юм.


  1. Дуу.
Дуу- эдгээр нь уян харимхай орчинд тархдаг механик чичиргээнүүд - хий, шингэн, хатуу биетүүд - сонсголын эрхтнүүдээр мэдрэгддэг. Дуу нь нэлээд бага эрчимтэй долгион юм. 20 Гц-ээс бага давтамжтай долгион гэж нэрлэдэг хэт авиа, ба 20 кГц-ээс дээш давтамжтай - хэт авиан. Гц хүртэл давтамжтай долгион гэж нэрлэдэг хэт авиа. Акустик гэж нэрлэгддэг физикийн салбар нь дуу авианы үзэгдлийг судалдаг.

Аливаа хэлбэлзлийн процессыг тэгшитгэлээр тодорхойлно. Энэ нь мөн дууны чичиргээнээс гаралтай:

Дууны долгионы үндсэн шинж чанарууд



Дууны субьектив ойлголт

(эзлэхүүн, өндөр, тембр)



Дууны объектив физик шинж чанарууд

(хурд, эрчим, спектр)



Аливаа хийн орчинд дууны хурдыг дараах томъёогоор тооцоолно.

β - орчны адиабат шахах чадвар,

ρ - нягтрал.


  1. Дуу хэрэглэж байна
Цуурайтах чадвартай амьтдыг сайн мэддэг - сарьсан багваахай, далайн гахай. Төгс төгөлдөр байдлын хувьд эдгээр амьтдын цуурайтах төхөөрөмж нь хүний ​​бүтээсэн орчин үеийн эхолокатороос дутахгүй бөгөөд олон талаараа (найдвартай, нарийвчлал, эрчим хүчний хэмнэлттэй) давуу юм.

Усан доор ашигладаг эхолокаторуудыг sonars эсвэл sonars гэж нэрлэдэг (сонар нэр нь англи хэлний гурван үгийн эхний үсгээс үүсдэг: дуу - дуу; навигаци - навигаци; хүрээ - хүрээ). Сонарууд нь далайн ёроолыг (түүний профиль, гүн) судлах, усан доор хөдөлж буй янз бүрийн объектыг илрүүлэх, судлахад зайлшгүй шаардлагатай. Тэдгээрийн тусламжтайгаар бие даасан том биетүүд эсвэл амьтад, жижиг загас, нялцгай биетний сургуулийг амархан илрүүлэх боломжтой.

Хэт авианы долгионыг анагаах ухаанд оношлогооны зорилгоор өргөнөөр ашигладаг. Хэт авианы сканнер нь хүний ​​дотоод эрхтнийг шалгах боломжийг олгодог. Хэт авианы цацраг нь рентген туяанаас илүү хүнд хор хөнөөл багатай байдаг.

Цахилгаан соронзон долгион.

Тэдний шинж чанар.

Цахилгаан соронзон долгион цаг хугацааны явцад орон зайд тархдаг цахилгаан соронзон орон юм.

Цахилгаан соронзон долгион нь зөвхөн хурдацтай хөдөлж буй цэнэгүүдээр өдөөгддөг.

Цахилгаан соронзон долгион байдаг гэдгийг 1864 онд Английн агуу физикч Ж.Максвелл онолын хувьд урьдчилан таамаглаж байжээ. Тэрээр Фарадейгийн цахилгаан соронзон индукцийн хуулийн шинэ тайлбарыг санал болгож, санаагаа улам хөгжүүлсэн.

Соронзон орны аливаа өөрчлөлт нь эргэн тойрон дахь орон зайд эргүүлэгтэй цахилгаан орон үүсгэдэг ба цаг хугацааны хувьд өөрчлөгддөг цахилгаан орон нь хүрээлэн буй орон зайд соронзон орон үүсгэдэг.

Зураг 1. Хувьсах цахилгаан орон нь хувьсах соронзон орон үүсгэдэг ба эсрэгээр

Максвеллийн онол дээр үндэслэсэн цахилгаан соронзон долгионы шинж чанарууд:

Цахилгаан соронзон долгион хөндлөн – векторууд ба өөр хоорондоо перпендикуляр бөгөөд тархалтын чиглэлд перпендикуляр хавтгайд хэвтэж байна.

Зураг 2. Цахилгаан соронзон долгионы тархалт

Хөдөлгөөнт долгион дахь цахилгаан ба соронзон орон нь ижил фазын дагуу өөрчлөгддөг.

Хөдөлгөөнт цахилгаан соронзон долгион дахь векторууд нь баруун гарын гурвалсан векторыг бүрдүүлдэг.

Векторуудын хэлбэлзэл нь үе шаттайгаар явагддаг: цаг хугацааны ижил мөчид, орон зайн нэг цэгт цахилгаан ба соронзон орны хүч чадлын төсөөлөл хамгийн их, хамгийн бага эсвэл тэг хүрдэг.

Цахилгаан соронзон долгион нь бодисоор тархдаг терминалын хурд

Орчуулагчийн диэлектрик ба соронзон нэвчилт хаана байна (орчин дахь цахилгаан соронзон долгионы тархах хурд нь тэдгээрээс хамаарна),

Цахилгаан ба соронзон тогтмолууд.

Вакуум дахь цахилгаан соронзон долгионы хурд



Цахилгаан соронзон энергийн урсгалын нягт эсвэлэрчим Ж нэгж талбайн гадаргуугаар нэгж хугацаанд долгионоор дамжих цахилгаан соронзон энерги нь:

,


Энд , ба υ-ийн илэрхийллүүдийг орлуулж, цахилгаан соронзон долгион дахь цахилгаан ба соронзон орны эзэлхүүний энергийн нягтын тэгш байдлыг харгалзан бид дараахь зүйлийг олж авна.

Цахилгаан соронзон долгион нь туйлширч болно.

Мөн цахилгаан соронзон долгион долгионы бүх үндсэн шинж чанаруудтай : тэдгээр нь энергийг дамжуулдаг, импульстэй, тэдгээр нь хоёр зөөвөрлөгчийн хоорондох зааг дээр тусч, хугарч, орчинд шингэж, тархалт, дифракц, интерференцийн шинж чанарыг харуулдаг.

Герцийн туршилт (цахилгаан соронзон долгионыг туршилтаар илрүүлэх)

Цахилгаан соронзон долгионыг анх удаа туршилтаар судлав

Герц 1888 онд Тэрээр цахилгаан соронзон хэлбэлзлийн генератор (Герц чичиргээ) болон тэдгээрийн резонансын илрүүлэх аргыг амжилттай зохион бүтээжээ.

Чичиргээ нь хоёр шугаман дамжуулагчаас бүрдэх бөгөөд тэдгээрийн төгсгөлд оч цоорхой үүсгэсэн металл бөмбөлөгүүд байв. Индукцийн ороомогоос ороомог руу өндөр хүчдэл өгөх үед завсараар оч үсэрч завсарт богино холболт үүсгэсэн. Түүнийг шатаах явцад хэлхээнд олон тооны хэлбэлзэл гарсан. Хүлээн авагч (резонатор) нь оч цоорхойтой утаснаас бүрдсэн байв. Резонанс байгаа нь чичиргээнд үүссэн очны хариуд резонаторын очны завсарт оч үүссэнээр илэрхийлэгддэг.

Тиймээс Герцийн туршилтууд нь Максвеллийн онолын баттай суурь болсон. Максвеллийн таамагласан цахилгаан соронзон долгионууд туршилтаар биелсэн.

РАДИО ХАРИЛЦААНЫ ЗАРЧИМ

Радио холбоо – радио долгион ашиглан мэдээлэл дамжуулах, хүлээн авах.

1896 оны 3-р сарын 24-нд Оросын физик-химийн нийгэмлэгийн физикийн тэнхимийн хурал дээр Попов өөрийн багаж хэрэгслийг ашиглан 250 м-ийн зайд дохио дамжуулж, дэлхийн хамгийн анхны хоёр үгтэй "Гейнрих Герц" радиограммыг дамжуулж өгчээ. .

ХҮЛЭЭГЧИЙН ДИАГРАМ А.С.ПОПОВ

Попов радиотелеграфын холбоог ашигласан (янз бүрийн хугацаатай дохио дамжуулах), ийм харилцааг зөвхөн код ашиглан хийж болно. Hertz чичиргээ бүхий оч дамжуулагчийг радио долгионы эх үүсвэр болгон ашигладаг байсан бол цахилгаан соронзон долгион тусах үед эсэргүүцэл нь хэдэн зуун удаа буурдаг металл үртэс бүхий когерер, шилэн хоолой нь хүлээн авагчийн үүрэг гүйцэтгэсэн. Когерерын мэдрэмжийг нэмэгдүүлэхийн тулд түүний нэг үзүүрийг газардуулж, нөгөөг нь дэлхийгээс дээш өргөгдсөн утастай холбосон бөгөөд антенны нийт урт нь долгионы уртын дөрөвний нэг юм. Оч дамжуулагчийн дохио хурдан бүдгэрч, хол зайд дамжуулах боломжгүй.

Радио телефон холбооны хувьд (ярианы болон хөгжмийн дамжуулалт) өндөр давтамжийн модуляцлагдсан дохиог ашигладаг. Бага (дуу) давтамжийн дохио нь мэдээллийг дамжуулдаг боловч бараг ялгардаггүй, өндөр давтамжийн дохио нь сайн ялгардаг боловч мэдээлэл дамжуулдаггүй. Модуляцийг радиотелефон холбоонд ашигладаг.

Модуляци - HF ба LF дохионы параметрүүдийн хоорондын захидал харилцааг тогтоох үйл явц.

Радио инженерчлэлд хэд хэдэн төрлийн модуляцийг ашигладаг: далайц, давтамж, фаз.

Далайцын модуляц - чичиргээний далайцын өөрчлөлт (цахилгаан, механик гэх мэт), чичиргээний давтамжаас хамаагүй бага давтамжтайгаар үүсдэг.

Өндөр давтамжийн ω гармоник хэлбэлзэл нь бага давтамжийн Ω гармоник хэлбэлзлээр далайцаар өөрчлөгддөг (τ = 1/Ω нь түүний үе), t нь цаг хугацаа, А нь өндөр давтамжийн хэлбэлзлийн далайц, T нь түүний үе юм.

AM дохио ашиглан радио холбооны хэлхээ

Далайцын модуляцийн генератор

RF дохионы далайц нь LF дохионы далайцын дагуу өөрчлөгдөж, дараа нь модуляцлагдсан дохиог дамжуулагч антенаар цацруулна.

Радио хүлээн авагчийн хувьд хүлээн авагч антен нь долгионы хэлхээнд байгаа радио долгионыг хүлээн авдаг бөгөөд энэ нь резонансын улмаас хэлхээний давтамжийг (дамжуулах станцын дамжуулагчийн давтамж) тусгаарлаж, олшруулдаг бол энэ нь зайлшгүй шаардлагатай; дохионы бага давтамжийн бүрэлдэхүүн хэсгийг тусгаарлах.

Илрүүлэгч радио

Илрүүлэх – өндөр давтамжийн дохиог нам давтамжийн дохио болгон хувиргах үйл явц. Илрүүлсний дараа хүлээн авсан дохио нь дамжуулагчийн микрофон дээр ажилласан дуут дохиотой тохирч байна. Нэгэнт олшруулсны дараа бага давтамжийн чичиргээг дуу болгон хувиргаж болно.

Илрүүлэгч (демодулятор)

Диод нь хувьсах гүйдлийг засахад ашиглагддаг

a) AM дохио, б) илэрсэн дохио

РАДАР

Радио долгион ашиглан объектын байршил, хөдөлгөөний хурдыг илрүүлэх, нарийн тодорхойлохыг нэрлэдэг. радар . Радарын зарчим нь металаас цахилгаан соронзон долгионыг тусгах шинж чанарт суурилдаг.

1 - эргэдэг антен; 2 - антенны унтраалга; 3 - дамжуулагч; 4 - хүлээн авагч; 5 - сканнер; 6 - зайны заагч; 7 - чиглэл заагч.

Өндөр давтамжийн радио долгион (VHF) нь тэдгээрийн тусламжтайгаар радарт ашиглагддаг, чиглэсэн цацраг амархан үүсдэг бөгөөд цацрагийн хүч өндөр байдаг. Метр ба дециметрийн мужид торны чичиргээний систем, сантиметр ба миллиметрийн мужид параболик ялгаруулагч байдаг. Байршлыг тасралтгүй (зорилтотыг илрүүлэх) болон импульсийн (объектийн хурдыг тодорхойлох) горимд хийж болно.

Радарын хэрэглээний талбарууд:


  • Нисэх, сансрын нисгэгч, тэнгисийн цэргийн хүчин: ямар ч цаг агаар, өдрийн аль ч цагт хөлөг онгоцны хөдөлгөөний аюулгүй байдал, мөргөлдөөнөөс урьдчилан сэргийлэх, хөөрөх аюулгүй байдал гэх мэт. онгоцны буулт.

  • Цэргийн асуудал: дайсны нисэх онгоц эсвэл пуужинг цаг тухайд нь илрүүлэх, агаарын довтолгооноос хамгаалах галыг автоматаар тохируулах.

  • Гаригуудын радар: тэдгээрт хүрэх зайг хэмжих, тойрог замын параметрүүдийг тодруулах, эргэлтийн хугацааг тодорхойлох, гадаргуугийн топографийг ажиглах. Хуучин ЗХУ-д (1961) - Сугар, Буд, Ангараг, Бархасбадийн радар. АНУ, Унгар улсад (1946) - Сарны гадаргуугаас туссан дохиог хүлээн авах туршилт.
ТВ

Харилцаа холбооны хэлхээ нь зарчмын хувьд радио холбооны хэлхээтэй адил юм. Ялгаа нь дамжуулагч болон хүлээн авагчийн ажиллагааг синхрончлохын тулд дуут дохионоос гадна дүрс болон хяналтын дохиог (шугамын өөрчлөлт ба хүрээний өөрчлөлт) дамжуулдаг. Дамжуулагчийн хувьд эдгээр дохиог модуляцлаж, дамжуулж, хүлээн авагчид антеннаар авч, тус бүр нь боловсруулалт хийх замаар явдаг.

Иконоскоп ашиглан дүрсийг цахилгаан соронзон долгион болгон хувиргах боломжит схемүүдийн нэгийг авч үзье.

Оптик системийг ашиглан фотоэлектрик эффектийн улмаас дэлгэцийн эсүүд өөр эерэг цэнэгийг олж авдаг. Электрон буу нь эерэг цэнэгтэй эсүүдийг цэнэглэж, дэлгэц дээгүүр хөдөлдөг электрон цацраг үүсгэдэг. Эс бүр нь конденсатор байдаг тул цэнэгийн өөрчлөлт нь өөрчлөгдөж буй хүчдэл - цахилгаан соронзон хэлбэлзэл үүсэхэд хүргэдэг. Дараа нь дохиог өсгөж, модуляцлах төхөөрөмж рүү илгээдэг. Кинескоп дээр видео дохиог буцааж зураг болгон хувиргадаг (кинескопийн үйл ажиллагааны зарчмаас хамааран янз бүрийн аргаар).

Телевизийн дохио нь радиогоос хамаагүй их мэдээлэл агуулдаг тул ажил нь өндөр давтамжтай (метр, дециметр) явагддаг.

Радио долгионы тархалт.
Радио долгион -муж дахь цахилгаан соронзон долгион юм (10 4

Энэ хүрээний хэсэг бүрийг ашиг тусыг нь хамгийн сайн ашиглах боломжтой газарт ашигладаг. Өөр өөр хүрээний радио долгион нь өөр өөр зайд тархдаг. Радио долгионы тархалт нь агаар мандлын шинж чанараас хамаардаг. Дэлхийн гадаргуу, тропосфер, ионосфер зэрэг нь радио долгионы тархалтад хүчтэй нөлөө үзүүлдэг.


Радио тархалтЭнэ нь орон зай дахь радио долгионы цахилгаан соронзон хэлбэлзлийг нэг газраас нөгөөд, ялангуяа дамжуулагчаас хүлээн авагч руу дамжуулах үйл явц юм.
Янз бүрийн давтамжийн долгион нь өөр өөрөөр ажилладаг. Урт, дунд, богино, хэт богино долгионы тархалтын онцлогийг илүү нарийвчлан авч үзье.
Урт долгионы тархалт.

Урт долгион (>1000 м) тархдаг:


  • Дэлхийн бөмбөрцөг гадаргуу дээрх дифракцийн улмаас 1-2 мянган км хүртэлх зайд. Дэлхийг тойрох чадвартай (Зураг 1). Дараа нь тэдгээрийн тархалт нь тусгалгүйгээр бөмбөрцөг долгионы чиглүүлэгч үйл ажиллагааны улмаас үүсдэг.

Цагаан будаа. 1

Харилцааны чанар:

Хүлээн авалтын тогтвортой байдал. Хүлээн авалтын чанар нь өдөр, жил, цаг агаарын нөхцөл байдлаас хамаардаггүй.

Алдаа:

Дэлхийн гадаргуу дээгүүр тархах долгион нь хүчтэй шингэдэг тул том антен, хүчирхэг дамжуулагч шаардлагатай.

Агаар мандлын ялгадас (аянга) нь хөндлөнгийн оролцоо үүсгэдэг.

Хэрэглээ:


  • Хүрээг радио нэвтрүүлэг, радиотелеграф харилцаа холбоо, радио навигацийн үйлчилгээ, шумбагч онгоцтой холбоо тогтооход ашигладаг.

  • Цагийн дохио, цаг агаарын мэдээг цацдаг цөөн тооны радио станцууд байдаг.
Дунд зэргийн долгионы тархалт

Дунд зэргийн долгион ( =100..1000 м) тархдаг:


  • Урт долгионтой адил тэд дэлхийн гадаргууг тойрон гулзайлгах чадвартай.

  • Богино долгионы нэгэн адил тэдгээр нь ионосферээс дахин дахин тусах боломжтой.
Дамжуулагчаас хол зайд өдрийн цагаар хүлээн авалт муу байж болох ч шөнийн цагаар хүлээн авалт сайжирдаг. Хүлээн авалтын хүч нь жилийн цаг хугацаанаас хамаарна. Тиймээс өдрийн цагаар тэд богино, шөнийн цагаар урт болж тархдаг.

Харилцааны чанар:


  • Богино харилцааны хүрээ. Дунд зэргийн долгионы станцууд хэдэн мянган километрийн зайд сонсогддог. Гэхдээ агаар мандлын болон үйлдвэрлэлийн хөндлөнгийн оролцоо өндөр байна.
Хэрэглээ:

  • Тэдгээрийг албан ёсны болон сонирхогчдын харилцаа холбоо, мөн голчлон өргөн нэвтрүүлэгт ашигладаг.
Тархаж байнабогино долгион

Богино долгион (=10..100 м) тархдаг:


  • Ионосфер болон дэлхийн гадаргуугаас дахин дахин туссан (Зураг 2)


Харилцааны чанар:

Богино долгионыг хүлээн авах чанар нь нарны идэвхжил, жилийн цаг, өдрийн цагтай холбоотой ионосфер дахь янз бүрийн үйл явцаас ихээхэн хамаардаг. Өндөр хүчин чадалтай дамжуулагч шаардлагагүй. Тэд ионосфероор дамждаггүй тул газрын станцууд болон сансрын хөлгүүдийн хооронд холбоо тогтооход тохиромжгүй байдаг.

Хэрэглээ:


  • Холын зайн харилцааны хувьд. Хөдөлгөөнт объекттой телевиз, радио нэвтрүүлэг, радио холбооны хувьд. Хэлтсийн телеграф, утасны радио станцууд ажилладаг. Энэ хүрээ нь хамгийн "хүн амтай" юм.
Хэт богино хугацааны тархалтдолгион

Хэт богино долгион (


  • Заримдаа тэдгээрийг үүл, хиймэл дагуул, тэр ч байтугай сарнаас тусгаж болно. Энэ тохиолдолд харилцааны хүрээ бага зэрэг нэмэгдэж болно.
Харилцааны чанар:

Хэт богино долгионыг хүлээн авах нь байнгын сонсогдох, бүдгэрэхгүй, янз бүрийн хөндлөнгийн оролцоо багасдаг.

Эдгээр долгионоор харилцах нь зөвхөн харааны шугамын зайд л боломжтой Л(Зураг 7).


Хэт богино долгион нь тэнгэрийн хаяанаас цааш тархдаггүй тул олон завсрын дамжуулагч - давталтуудыг барих шаардлагатай байдаг.

Давтагч- радио холбооны шугамын завсрын цэгүүдэд байрлах, хүлээн авсан дохиог өсгөж, цааш дамжуулах төхөөрөмж.

Дахин цацах- завсрын цэг дээр дохио хүлээн авах, тэдгээрийг өсгөх, ижил эсвэл өөр чиглэлд дамжуулах. Relaying нь харилцааны хүрээг нэмэгдүүлэх зорилготой.

Сансрын болон хуурай газрын гэсэн хоёр реле арга байдаг.

Хиймэл дагуул:

Идэвхтэй реле хиймэл дагуул нь газрын станцаас дохио хүлээн авч, өсгөж, хүчирхэг чиглэлтэй дамжуулагчаар дамжуулан дэлхий рүү ижил эсвэл өөр чиглэлд дохио илгээдэг.



Газар:

Дохио нь хуурай газрын аналог эсвэл дижитал радио станц эсвэл ийм станцуудын сүлжээнд дамжиж, дараа нь ижил эсвэл өөр чиглэлд илгээгддэг.


1 - радио дамжуулагч,

2 – дамжуулагч антен, 3 – хүлээн авах антен, 4 – радио хүлээн авагч.

Хэрэглээ:


  • Хиймэл дэлхийн хиймэл дагуултай харилцах зориулалттай болон
сансрын пуужингууд. Телевиз, радио өргөн нэвтрүүлэг (VHF ба FM хамтлаг), радио навигаци, радар, үүрэн холбоо зэрэгт өргөн хэрэглэгддэг.

VHF нь дараахь мужуудад хуваагдана.

метр долгион - 10-аас 1 метр хүртэл, усан онгоц, хөлөг онгоц, боомтын үйлчилгээний хооронд утасны холбоо барихад ашигладаг.

дециметр - 1 метрээс 10 см хүртэл, хиймэл дагуулын холбоонд ашигладаг.

сантиметр - 10-аас 1 см хүртэл, радарт ашигладаг.

миллиметр - 1см-ээс 1мм хүртэл, ихэвчлэн анагаах ухаанд ашигладаг.

Та 7-р ангийн физикийн хичээлдээ механик чичиргээг судалсан. Нэг газар үүссэн чичиргээ нь орон зайн зэргэлдээх хэсгүүдэд тархах нь ихэвчлэн тохиолддог. Жишээлбэл, усанд хаясан хайрганы чичиргээний тархалт эсвэл газар хөдлөлтийн голомтоос тархсан дэлхийн царцдасын чичиргээг санаарай. Ийм тохиолдолд тэд долгионы хөдөлгөөний тухай ярьдаг - долгион (Зураг 17.1). Энэ догол мөрөөс та долгионы хөдөлгөөний онцлогуудын талаар мэдэх болно.

Механик долгион үүсгэх

Нэлээд урт олс авъя, нэг үзүүрийг нь босоо гадаргуу дээр холбож, нөгөө нь дээш доош хөдөлнө (хэлбэлзэнэ). Гараас чичиргээ олсны дагуу тархаж, аажмаар хэлбэлзлийн хөдөлгөөнд илүү алслагдсан цэгүүдийг хамарна - механик долгион олсны дагуу гүйнэ (Зураг 17.2).

Механик долгион гэдэг нь уян харимхай орчинд чичиргээний тархалтыг хэлнэ*.

Одоо бид урт зөөлөн пүршийг хэвтээ байдлаар засаж, түүний чөлөөт төгсгөлд дараалсан цохилтуудыг хийнэ - хаврын ороомгийн конденсац, ховор байдлаас бүрдэх долгион нь хавар урсана (Зураг 17.3).

Дээр дурдсан долгионууд харагдах боловч ихэнх механик долгионууд нь дууны долгион гэх мэт үл үзэгдэх байдаг (Зураг 17.4).

Эхлээд харахад бүх механик долгионууд нь огт өөр боловч тэдгээрийн үүсэх, тархах шалтгаан нь ижил байдаг.

Бид механик долгион хэрхэн, яагаад орчинд тархдагийг олж мэдэв

Аливаа механик долгион нь долгионы эх үүсвэр болох хэлбэлздэг биетээр үүсгэгддэг. Долгионт хөдөлгөөн хийхдээ долгионы эх үүсвэр нь түүнд хамгийн ойр орших орчны давхаргыг деформацид оруулдаг (тэдгээрийг шахаж, сунгаж эсвэл нүүлгэн шилжүүлдэг). Үүний үр дүнд уян харимхай хүчнүүд үүсдэг бөгөөд энэ нь орчны хөрш зэргэлдээ давхаргад нөлөөлж, албадан чичиргээ үүсгэдэг. Эдгээр давхаргууд нь эргээд дараах давхаргыг гажуудуулж, чичиргээ үүсгэдэг. Аажмаар, нэг нэгээр нь, орчны бүх давхарга нь хэлбэлзлийн хөдөлгөөнд оролцдог - механик долгион нь орчинд тархдаг.

Цагаан будаа. 17.6. Уртааш долгионд долгионы тархалтын чиглэлийн дагуу орчны давхаргууд хэлбэлздэг.

Бид хөндлөн ба уртааш механик долгионыг ялгадаг

Олсны дагуух долгионы тархалтыг (17.2-р зургийг үз) ба хавар дахь (17.3-р зургийг үз) харьцуулж үзье.

Олсны бие даасан хэсгүүд нь долгионы тархалтын чиглэлд перпендикуляр хөдөлдөг (хэлбэлздэг) (Зураг 17.2-т долгион баруунаас зүүн тийш тархаж, олсны хэсгүүд дээш доош хөдөлдөг). Ийм долгионыг хөндлөн гэж нэрлэдэг (Зураг 17.5). Хөндлөн долгион тархах үед дунд хэсгийн зарим давхарга бусадтай харьцуулахад шилждэг. Шилжилтийн хэв гажилт нь зөвхөн хатуу биетэд уян харимхай хүчнүүд дагалддаг тул хөндлөн долгион нь шингэн ба хийд тархаж чадахгүй. Тиймээс хөндлөн долгион нь зөвхөн хатуу биетэд тархдаг.

Пүршний долгион тархах үед пүршний ороомог нь долгионы тархалтын чиглэлийн дагуу хөдөлдөг (хэлбэлздэг). Ийм долгионыг уртааш гэж нэрлэдэг (Зураг 17.6). Уртааш долгион тархах үед орчинд шахалт ба хурцадмал хэв гажилт үүсдэг (долгионы тархалтын чиглэлийн дагуу орчны нягтрал нэмэгдэж эсвэл буурдаг). Ямар ч орчинд ийм хэв гажилт нь уян харимхай хүчний харагдах байдал дагалддаг. Тиймээс тууш долгион нь хатуу, шингэн, хий хэлбэрээр тархдаг.

Шингэний гадаргуу дээрх долгион нь уртааш болон хөндлөн биш юм. Тэдгээр нь нарийн төвөгтэй уртааш-хөндлөн шинж чанартай бөгөөд шингэн хэсгүүд нь эллипсийн дагуу хөдөлдөг. Хэрэв та хөнгөн модыг далай руу шидэж, усны гадаргуу дээр түүний хөдөлгөөнийг ажиглавал үүнийг хялбархан шалгаж болно.

Долгионуудын үндсэн шинж чанарыг олж мэдэх

1. Орчны нэг цэгээс нөгөө цэг рүү хэлбэлзэх хөдөлгөөн нь тэр дороо дамжихгүй, тодорхой сааталтай байдаг тул долгион нь хязгаарлагдмал хурдтай орчинд тархдаг.

2. Механик долгионы эх үүсвэр нь хэлбэлздэг бие юм. Долгион тархах үед орчны хэсгүүдийн хэлбэлзэл албадан үүсдэг тул орчны хэсэг бүрийн хэлбэлзлийн давтамж нь долгионы эх үүсвэрийн хэлбэлзлийн давтамжтай тэнцүү байна.

3. Механик долгион нь вакуум орчинд тархаж чадахгүй.

4. Долгионы хөдөлгөөн нь материйн шилжилтийг дагалддаггүй - орчны хэсгүүд нь тэнцвэрийн байрлалтай харьцуулахад зүгээр л хэлбэлздэг.

5. Долгион ирэхэд орчны хэсгүүд хөдөлж эхэлдэг (кинетик энергийг олж авдаг). Энэ нь долгион тархах үед эрчим хүчний дамжуулалт явагддаг гэсэн үг юм.


Бодис дамжуулахгүйгээр энергийг шилжүүлэх нь аливаа долгионы хамгийн чухал шинж чанар юм.

Усны гадаргуу дээрх долгионы тархалтыг санаарай (Зураг 17.7). Долгионы хөдөлгөөний үндсэн шинж чанарыг ямар ажиглалт баталж байна вэ?

Чичиргээг тодорхойлдог физик хэмжигдэхүүнүүдийг бид санаж байна

Долгион нь хэлбэлзлийн тархалт тул хэлбэлзлийг тодорхойлдог физик хэмжигдэхүүнүүд (давтамж, үе, далайц) мөн долгионыг тодорхойлдог. Тиймээс, 7-р ангийн материалыг санацгаая.

Чичиргээг тодорхойлдог физик хэмжигдэхүүнүүд

Хэлбэлзлийн давтамж ν

Хэлбэлзлийн үе Т

Хэлбэлзлийн далайц A

Тодорхойлох

цаг хугацааны нэгж дэх хэлбэлзлийн тоо

нэг хэлбэлзлийн хугацаа

цэгийн тэнцвэрийн байрлалаас хазайх хамгийн их зай

Тодорхойлох томъёо

N нь t хугацааны интервал дахь хэлбэлзлийн тоо

SI нэгж

секунд (ууд)

Анхаар! Механик долгион тархах үед долгион тархаж буй орчны бүх хэсгүүд ижил давтамжтай (ν) чичирдэг бөгөөд энэ нь долгионы эх үүсвэрийн хэлбэлзлийн давтамжтай тэнцүү байх тул хугацаа

Дунд зэргийн бүх цэгүүдийн чичиргээ (T) нь мөн адил, учир нь

Гэхдээ долгионы эх үүсвэрээс холдох тусам хэлбэлзлийн далайц аажмаар буурдаг.

Долгионы тархалтын урт ба хурдыг олоорой

Олсны дагуу долгион тархах талаар бод. Олсны төгсгөлд нэг бүрэн хэлбэлзэл хийцгээе, өөрөөр хэлбэл долгионы тархах хугацаа нь нэг үетэй тэнцүү байна (t = T). Энэ хугацаанд долгион нь тодорхой зайд тархсан λ (Зураг 17.8, а). Энэ зайг долгионы урт гэж нэрлэдэг.

Долгионы урт λ нь T үетэй тэнцүү хугацаанд долгион тархах зай юм.

Энд v нь долгионы тархалтын хурд юм. SI долгионы уртын нэгж нь метр юм:

Бие биенээсээ ижил долгионы урттай зайд байрлах олсны цэгүүд синхроноор хэлбэлзэж байгааг анзаарахад хялбар байдаг - тэдгээр нь ижил хэлбэлзлийн үе шаттай байдаг (Зураг 17.8, b, c). Жишээлбэл, олсны А ба В цэгүүд нэгэн зэрэг дээшилж, долгионы оройд нэгэн зэрэг хүрч, дараа нь нэгэн зэрэг доошилж эхэлдэг гэх мэт.

Цагаан будаа. 17.8. Долгионы урт нь нэг хэлбэлзлийн үед долгион өнгөрөх зайтай тэнцүү (энэ нь мөн хамгийн ойрын хоёр орой эсвэл хамгийн ойрын хоёр тэвш хоорондын зай юм)

λ = vT томьёог ашиглан тархалтын хурдыг тодорхойлж болно

Бид долгионы тархалтын урт, давтамж, хурд хоорондын хамаарлын томъёог олж авдаг - долгионы томъёо:

Хэрэв долгион нэг орчноос нөгөөд шилжих юм бол түүний тархалтын хурд өөрчлөгддөг боловч давтамж нь долгионы эх үүсвэрээр тодорхойлогддог тул давтамж өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна. Тиймээс v = λν томъёоны дагуу долгион нэг орчиноос нөгөөд шилжихэд долгионы урт өөрчлөгддөг.

Долгионы томъёо

Асуудлыг шийдэж сурах

Даалгавар. Хөндлөн долгион нь хүйн ​​дагуу 3 м/с хурдтай тархдаг. Зураг дээр. 1-р зурагт утаснуудын байрлал болон долгионы тархалтын чиглэлийг харуулав. Нүдний хажуу талыг 15 см гэж үзвэл дараахь зүйлийг тодорхойлно.

1) далайц, үе, давтамж, долгионы урт;


Физик асуудлын дүн шинжилгээ, шийдэл

Долгион нь хөндлөн тул хүйн ​​цэгүүд долгионы тархалтын чиглэлд перпендикуляр хэлбэлздэг (тэдгээр нь зарим тэнцвэрийн байрлалтай харьцуулахад дээш доош шилждэг).

1) Зураг дээрээс. 1-ээс бид тэнцвэрийн байрлалаас хамгийн их хазайлт (А долгионы далайц) 2 нүдтэй тэнцүү байгааг харж байна. Энэ нь A = 2 15 см = 30 см гэсэн үг юм.

Сүлд ба тэвшийн хоорондох зай нь 60 см (4 нүд) бөгөөд хамгийн ойрын хоёр сүлдний хоорондох зай (долгионы урт) хоёр дахин их байна. Энэ нь λ = 2 60 см = 120 см = 1.2 м гэсэн үг юм.

Бид долгионы ν давтамж ба T үеийг долгионы томъёогоор олно.

2) Утасны цэгүүдийн хөдөлгөөний чиглэлийг олж мэдэхийн тулд бид нэмэлт бүтээн байгуулалт хийх болно. Долгионыг Δt богино хугацааны интервалаар бага зэрэг зайд хөдөлгөе. Долгион баруун тийш шилжиж, хэлбэр нь цаг хугацааны явцад өөрчлөгддөггүй тул утаснуудын цэгүүд Зураг дээр үзүүлсэн байрлалыг авна. 2 тасархай шугам.

Долгион нь хөндлөн, өөрөөр хэлбэл хүйн ​​цэгүүд долгионы тархалтын чиглэлд перпендикуляр хөдөлдөг. Зураг дээрээс. 2-аас харахад Δt хугацааны интервалын дараа K цэг нь анхны байрлалаасаа доогуур байх тул хөдөлгөөний хурд нь доошоо чиглэсэн байна; B цэг илүү өндөрт шилжих тул хөдөлгөөний хурд нь дээшээ чиглэнэ; С цэг нь доошлох тул хөдөлгөөний хурд нь доошоо чиглэнэ.

Хариулт: A = 30 см; T = 0.4 сек; ν = 2.5 Гц; λ = 1.2 м; K ба C - доош, B - дээш.

Үүнийг нэгтгэн дүгнэе

Уян орчин дахь чичиргээний тархалтыг механик долгион гэж нэрлэдэг. Дунд хэсгийн хэсгүүд долгионы тархалтын чиглэлд перпендикуляр чичирдэг механик долгионыг хөндлөн гэж нэрлэдэг; долгионы тархалтын чиглэлийн дагуу орчны хэсгүүд хэлбэлзэж байгаа долгионыг уртааш гэж нэрлэдэг.

Долгион нь сансар огторгуйд шууд тархдаггүй, харин тодорхой хурдтайгаар тархдаг. Долгион тархах үед энерги нь бодисыг шилжүүлэхгүйгээр дамждаг. Нэг үетэй тэнцүү хугацаанд долгион тархах зайг долгионы урт гэж нэрлэдэг - энэ нь синхроноор хэлбэлздэг (ижил хэлбэлзлийн үетэй) хамгийн ойрын хоёр цэгийн хоорондох зай юм. Долгионы тархалтын урт λ, давтамж ν ба хурд v нь долгионы томъёогоор хамааралтай: v = λν.

Аюулгүй байдлын асуултууд

1. Механик долгионыг тодорхойлно уу. 2. Механик долгион үүсэх, тархах механизмыг тодорхойлно уу. 3. Долгионы хөдөлгөөний үндсэн шинж чанарыг нэрлэнэ үү. 4. Ямар долгионыг уртааш гэж нэрлэдэг вэ? хөндлөн? Тэд ямар орчинд тархдаг вэ? 5. Долгионы урт гэж юу вэ? Үүнийг хэрхэн тодорхойлдог вэ? 6. Долгионы тархалтын урт, давтамж, хурд нь ямар хамааралтай вэ?

Дасгал №17

1. Зураг дээрх долгион бүрийн уртыг тодорхойл. 1.

2. Далайд долгионы урт 270 м хүрдэг ба түүний хугацаа 13.5 секунд байна. Ийм долгионы тархалтын хурдыг тодорхойл.

3. Долгионы тархалтын хурд ба долгион тархаж буй орчны цэгүүдийн хөдөлгөөний хурд давхцаж байна уу?

4. Механик долгион яагаад вакуумд тархдаггүй вэ?

5. Геологичдын хийсэн дэлбэрэлтийн үр дүнд дэлхийн царцдасын долгион 4,5 км/с хурдтай тархав. Дэлхийн гүн давхаргаас туссан долгион дэлбэрснээс хойш 20 секундын дараа дэлхийн гадаргуу дээр бүртгэгдсэн байна. Нягт нь дэлхийн царцдасын нягтаас эрс ялгаатай чулуулаг ямар гүнд үүсдэг вэ?

6. Зураг дээр. Зураг 2-т хөндлөн долгион тархдаг хоёр олсыг үзүүлэв. Олс бүр нэг цэгийн чичиргээний чиглэлийг харуулдаг. Долгионы тархалтын чиглэлийг тодорхойлох.

7. Зураг дээр. Зураг 3-т долгион тархах хоёр утаснуудын байрлалыг харуулсан ба долгион бүрийн тархалтын чиглэлийг харуулав. a ба b тохиолдол бүрийн хувьд дараахь зүйлийг тодорхойлно: 1) далайц, үе, долгионы урт; 2) өгөгдсөн мөчид хүйн ​​A, B, C цэгүүд хөдөлж буй чиглэл; 3) хүйн ​​аль ч цэгийн 30 секундын дотор хийдэг хэлбэлзлийн тоо. Нүдний хажуу талыг 20 см гэж үзье.

8. Далайн эрэг дээр зогсож байсан хүн хөршийн долгионы оройн хоорондох зай 15 м болохыг тогтоожээ. Үүнээс гадна тэрээр 75 секундэд 16 долгионы орой эрэгт хүрдэг гэж тооцоолжээ. Долгионы тархалтын хурдыг тодорхойлох.

Энэ бол сурах бичгийн материал юм

Долгион оршин тогтнохын тулд чичиргээний эх үүсвэр, энэ долгион тархах материаллаг орчин эсвэл талбар шаардлагатай. Долгион нь олон янзын шинж чанартай байдаг ч ижил төстэй хэв маягийг дагадаг.

Физик шинж чанараараа ялгах:

Эвдрэлийн чиг баримжаагаар ялгах:

Уртааш долгион -

Бөөмийн шилжилт нь тархалтын чиглэлийн дагуу явагддаг;

шахалтын үед орчинд уян хатан хүч байх шаардлагатай;

ямар ч орчинд тархаж болно.

Жишээ нь:дууны долгион


Хөндлөн долгион -

Бөөмийн шилжилт нь тархалтын чиглэлд явагддаг;

зөвхөн уян харимхай орчинд тархах боломжтой;

дунд хэсэгт уян хатан зүсэх хүч байх шаардлагатай;

зөвхөн хатуу орчинд (мөн хоёр мэдээллийн хэрэгслийн хил дээр) тархаж болно.

Жишээ нь:утас дахь уян долгион, усан дээрх долгион

Цаг хугацаанаас хамаарах шинж чанараараа ялгах:

Уян хатан долгион - уян харимхай орчинд тархах механик нөхөн олговор (деформаци). Уян хатан долгион гэж нэрлэдэг гармоник(синусоид) хэрэв орчны харгалзах хэлбэлзэл нь гармоник байвал.

Гүйж буй долгионууд - орон зайд энергийг дамжуулдаг долгион.

Долгионы гадаргуугийн хэлбэрийн дагуу : хавтгай, бөмбөрцөг, цилиндр долгион.

долгионы фронт- өгөгдсөн хугацаанд чичиргээ хүрсэн цэгүүдийн геометрийн байршил.

долгионы гадаргуу- ижил фазын хэлбэлзэлтэй цэгүүдийн геометрийн байрлал.

Долгионы шинж чанар

Долгионы урт λ - хэлбэлзлийн үетэй тэнцүү хугацаанд долгион тархах зай

А долгионы далайц - долгион дахь бөөмийн хэлбэлзлийн далайц

долгионы хурд v - орчинд эвдрэлийн тархалтын хурд

Долгионы үе Т - хэлбэлзлийн хугацаа

Долгионы давтамж ν - хугацааны харилцан үйлчлэл

Аялалын долгионы тэгшитгэл

Хөдлөх долгионы тархалтын явцад орчны эвдрэл нь орон зайн дараагийн цэгүүдэд хүрдэг бол долгион нь энерги, импульсийг дамжуулдаг боловч бодисыг дамжуулдаггүй (орчны хэсгүүд орон зайд ижил газарт хэлбэлзсээр байдаг).

Хаана v -хурд , φ 0 - эхний үе шат , ω – мөчлөгийн давтамж , А- далайц

Механик долгионы шинж чанарууд

1. Долгионы тусгалАливаа гарал үүслийн механик долгион нь хоёр мэдээллийн хэрэгслийн хоорондох интерфейсээс тусах чадвартай байдаг. Хэрэв орчинд тархаж буй механик долгион замдаа ямар нэгэн саад тотгортой тулгарвал зан авирын шинж чанарыг эрс өөрчилж чадна. Жишээлбэл, өөр өөр механик шинж чанартай хоёр зөөвөрлөгчийн хоорондох интерфэйс дээр долгион нь хэсэгчлэн тусч, хоёр дахь орчинд хэсэгчлэн нэвтэрдэг.

2. Долгион хугаралМеханик долгион тархах үед хугарлын үзэгдлийг ажиглаж болно: нэг орчноос нөгөөд шилжих үед механик долгионы тархалтын чиглэл өөрчлөгдөх.

3. Долгионы дифракцдолгионы шугаман тархалтаас хазайх, өөрөөр хэлбэл саад тотгорыг тойрон гулзайлгах.

4. Долгион интерференцхоёр долгион нэмэх. Хэд хэдэн долгион тархдаг орон зайд тэдгээрийн хөндлөнгийн оролцоо нь хэлбэлзлийн далайцын хамгийн бага ба хамгийн их утгатай мужууд үүсэхэд хүргэдэг.

Механик долгионы интерференц ба дифракци.

Резинэн тууз эсвэл утсаар дамждаг долгион нь тогтмол төгсгөлөөс тусгагдсан; Энэ тохиолдолд эсрэг чиглэлд долгион гарч ирнэ.

Долгион давхцах үед интерференц үүсч болно. Когерент долгионууд давхардсан үед интерференцийн үзэгдэл үүсдэг.

Тохиромжтой дуудсандолгион, ижил давтамжтай, тогтмол фазын зөрүүтэй, нэг хавтгайд хэлбэлзэл үүсдэг.

Хөндлөнгийн оролцоо когерент долгионы давхцлын үр дүнд орчны янз бүрийн цэгүүдийн хэлбэлзэл харилцан олшрох, сулрах цаг хугацааны тогтмол үзэгдэл юм.

Долгионуудын давхцлын үр дүн нь хэлбэлзэл нь өөр хоорондоо давхцсан үе шатуудаас хамаарна.

Хэрэв А ба В эх үүсвэрийн долгион C цэгт ижил үе шаттайгаар ирвэл хэлбэлзэл нэмэгдэх болно; хэрэв - эсрэг үе шатанд байвал хэлбэлзлийн сулрал ажиглагдаж байна. Үүний үр дүнд орон зайд сайжруулсан болон суларсан хэлбэлзлийн хэсгүүдийн ээлжлэн тогтсон хэв маяг үүсдэг.


Хамгийн их ба хамгийн бага нөхцөл

Хэрэв А ба В цэгүүдийн хэлбэлзэл нь фазтай, далайцтай тэнцүү байвал С цэг дээрх нүүлгэн шилжүүлэлт нь хоёр долгионы замын ялгаанаас хамаарна гэдэг нь ойлгомжтой.

Хамгийн их нөхцөл


Хэрэв эдгээр долгионы замын ялгаа нь бүхэл тооны долгионтой тэнцүү бол (жишээ нь тэгш тооны хагас долгион) Δd = kλ , Хаана к= 0, 1, 2, ..., дараа нь эдгээр долгионы давхцах цэг дээр интерференцийн максимум үүсдэг.

Хамгийн их нөхцөл :

A = 2x 0.

Хамгийн бага нөхцөл


Хэрэв эдгээр долгионы зам дахь ялгаа нь сондгой тооны хагас долгионтой тэнцүү бол энэ нь А ба В цэгийн долгионууд эсрэг фазын үед С цэгт хүрч, бие биенээ таслан зогсооно гэсэн үг юм.

Хамгийн бага нөхцөл:

Үүссэн хэлбэлзлийн далайц A = 0.

Хэрэв Δd нь хагас долгионы бүхэл тоотой тэнцүү биш бол 0 байна< А < 2х 0 .

Долгионы дифракц.

Шулуун шугаман тархалтаас хазайх, саадыг тойрон долгион гулзайлгах үзэгдлийг гэнэ.дифракц.

Долгионы урт (λ) ба саадын хэмжээ (L) хоорондын хамаарал нь долгионы төлөв байдлыг тодорхойлдог. Ирж буй долгионы урт нь саадын хэмжээнээс их байвал дифракц хамгийн тод илэрдэг. Туршилтаас харахад дифракци үргэлж байдаг боловч нөхцөл байдлын дагуу мэдэгдэхүйц болдог г<<λ , энд d нь саадын хэмжээ.

Дифракци нь аливаа шинж чанартай долгионы ерөнхий шинж чанар бөгөөд үргэлж тохиолддог боловч түүнийг ажиглах нөхцөл нь өөр байдаг.

Усны гадаргуу дээрх долгион нь хангалттай том саад руу тархдаг бөгөөд үүний ард сүүдэр үүсдэг, өөрөөр хэлбэл. долгионы процесс ажиглагдахгүй. Энэ шинж чанарыг боомтуудад хагархай барихад ашигладаг. Хэрэв саадын хэмжээ нь долгионы урттай харьцуулах боломжтой бол саадын ард долгион ажиглагдах болно. Түүний ард долгион нь ямар ч саад тотгоргүй мэт тархдаг, өөрөөр хэлбэл. долгионы дифракц ажиглагдаж байна.

Дифракцийн илрэлийн жишээ . Байшингийн буланд чанга яриа, ойд чимээ шуугиан, усны гадаргуу дээрх давалгаа сонсогддог.

Байнгын долгион

Байнгын долгион ижил давтамж, далайцтай бол шууд ба ойсон долгионыг нэмснээр үүсдэг.

Хоёр төгсгөлд бэхлэгдсэн утсанд нарийн төвөгтэй чичиргээ үүсдэг бөгөөд үүнийг суперпозицийн үр дүн гэж үзэж болно ( суперпозиция) хоёр долгион нь эсрэг чиглэлд тархаж, төгсгөлд нь тусгал болон дахин тусгалыг мэдэрдэг. Хоёр үзүүрт бэхлэгдсэн чавхдасуудын чичиргээ нь бүх чавхдаст хөгжмийн зэмсгийн дууг үүсгэдэг. Маш төстэй үзэгдэл үлээвэр хөгжмийн зэмсэг, тэр дундаа эрхтэн хоолойн дуу чимээтэй холбоотой байдаг.

Утасны чичиргээ. Хөндлөн чичиргээ өдөөгдөх үед хоёр үзүүрт бэхлэгдсэн сунасан утсанд, зогсож буй долгион , ба зангилаанууд нь утсыг бэхэлсэн газруудад байрлах ёстой. Тиймээс утсанд тэд догдолж байна мэдэгдэхүйц эрч хүч зөвхөн ийм чичиргээ, долгионы уртын тал хувь нь утаснуудын уртын дагуу бүхэл тооны удаа таарч байна.

Энэ нь нөхцөл байдлыг илтгэнэ

Долгионы урт нь давтамжтай тохирч байна

n = 1, 2, 3...Давтамжууд vn гэж нэрлэдэг байгалийн давтамжууд утаснууд.

Давтамжтай гармоник чичиргээ vn гэж нэрлэдэг байгалийн болон ердийн чичиргээ . Тэднийг гармоник гэж нэрлэдэг. Ерөнхийдөө утаснуудын чичиргээ нь янз бүрийн гармоникуудын суперпозиция юм.

Байнгын долгионы тэгшитгэл :

Координатууд нь нөхцөлийг хангасан цэгүүдэд (n= 1, 2, 3, ...), нийт далайц нь хамгийн их утгатай тэнцүү - энэ нь антинодууд зогсож буй долгион. Антинодын координат :

Координатууд нь нөхцөлийг хангасан цэгүүдэд (n= 0, 1, 2,…), хэлбэлзлийн нийт далайц тэг байна - Энэ зангилаазогсож буй долгион. Зангилааны координат:

Байнгын долгион үүсэх нь аялж буй болон ойсон долгионы хөндлөнгийн оролцооны үед ажиглагддаг. Долгион туссан хил дээр тусгал үүсэх орчин нь бага нягт (a), илүү нягт бол зангилаа (b) бол антинодыг авна.

Хэрэв бид авч үзвэл аялах долгион , дараа нь түүний тархалтын чиглэлд энерги шилжүүлсэнхэлбэлзлийн хөдөлгөөн. тохиолдолд адилхан эрчим хүчний дамжуулалтын байнгын давалгаа байхгүй , учир нь Ижил далайцтай туссан болон туссан долгион нь ижил энергийг эсрэг чиглэлд зөөдөг.

Байнгын долгионууд нь жишээлбэл, хөндлөн чичиргээ өдөөх үед хоёр төгсгөлд бэхлэгдсэн татсан утсанд үүсдэг. Түүнээс гадна бэхэлгээний газруудад байнгын долгионы зангилаанууд байдаг.

Хэрэв нэг төгсгөлд нь нээлттэй агаарын баганад (дууны долгион) байнгын долгион үүссэн бол нээлттэй төгсгөлд эсрэг зангилаа, эсрэг талын төгсгөлд зангилаа үүсдэг.

Механикдолгионфизикийн хувьд энэ нь зарим уян орчинд бодисыг зөөвөрлөхгүйгээр хэлбэлздэг биеийн энергийг нэг цэгээс нөгөөд шилжүүлэх дагалддаг эвдрэлийн тархалтын үзэгдэл юм.

Молекулуудын (шингэн, хий эсвэл хатуу) хооронд уян харимхай харилцан үйлчлэлцэх орчин нь механик эвдрэл үүсэх урьдчилсан нөхцөл юм. Тэдгээр нь зөвхөн бодисын молекулууд хоорондоо мөргөлдөж, энергийг шилжүүлэх үед л боломжтой байдаг. Ийм эвдрэлийн нэг жишээ бол дуу авиа (акустик долгион) юм. Дуу агаар, ус эсвэл хатуу биетээр дамжих боломжтой боловч вакуумд биш.

Механик долгион үүсгэхийн тулд зарим нэг анхны энерги шаардагдах бөгөөд энэ нь орчинг тэнцвэрийн байдлаас гаргах болно. Дараа нь энэ энерги долгионоор дамжих болно. Жишээлбэл, бага хэмжээний усанд хаясан чулуу нь гадаргуу дээр долгион үүсгэдэг. Чанга хашгирах нь акустик долгион үүсгэдэг.

Механик долгионы үндсэн төрлүүд:

  • Дуу чимээ;
  • Усны гадаргуу дээр;
  • Газар хөдлөлт;
  • Газар хөдлөлтийн долгион.

Механик долгион нь бүх хэлбэлзлийн хөдөлгөөнтэй адил оргил ба хөндийтэй байдаг. Тэдний гол шинж чанарууд нь:

  • Давтамж. Энэ нь секундэд тохиолддог чичиргээний тоо юм. SI нэгж: [ν] = [Гц] = [s -1 ].
  • Долгионы урт. Зэргэлдээх оргилууд эсвэл хөндийн хоорондох зай. [λ] = [м].
  • Далайц. Дундаж дахь цэгийн тэнцвэрийн байрлалаас хамгийн их хазайлт. [X max] = [m].
  • Хурд. Энэ бол долгионы секундэд туулдаг зай юм. [V] = [м/с].

Долгионы урт

Долгионы урт нь ижил фазуудад хэлбэлздэг бие биендээ хамгийн ойр цэгүүдийн хоорондох зай юм.

Долгионууд орон зайд тархдаг. Тэдний тархалтын чиглэлийг нэрлэдэг цацрагдолгионы гадаргуутай перпендикуляр шугамаар тодорхойлогддог. Мөн тэдний хурдыг дараах томъёогоор тооцоолно.

Долгионы гадаргуугийн хил нь аль хэдийн хэлбэлзэж байгаа орчны хэсгийг хэлбэлзэл нь эхлээгүй байгаа хэсгээс тусгаарлах - долгионурд.

Уртааш ба хөндлөн долгион

Механик долгионы төрлийг ангилах нэг арга бол долгион дахь орчны бие даасан хэсгүүдийн хөдөлгөөний чиглэлийг түүний тархалтын чиглэлтэй уялдуулан тодорхойлох явдал юм.

Долгион дахь бөөмсийн хөдөлгөөний чиглэлээс хамааран дараахь зүйлүүд байдаг.

  1. Хөндлөндолгион.Энэ төрлийн долгион дахь орчны хэсгүүд долгионы цацрагт тэгш өнцөгт чичирдэг. Цөөрөм дээрх долгион эсвэл гитарын чичиргээт утас нь хөндлөн долгионыг илэрхийлэхэд тусалдаг. Энэ төрлийн чичиргээ нь шингэн эсвэл хийн орчинд тархаж чадахгүй, учир нь эдгээр орчны хэсгүүд эмх замбараагүй хөдөлж, долгионы тархалтын чиглэлд перпендикуляр хөдөлгөөнийг зохион байгуулах боломжгүй юм. Хөндлөн долгион нь уртааш долгионоос хамаагүй удаан хөдөлдөг.
  2. Уртаашдолгион.Долгионы хэсгүүд долгион тархаж буй ижил чиглэлд хэлбэлздэг. Энэ төрлийн зарим долгионыг шахалтын эсвэл шахалтын долгион гэж нэрлэдэг. Пүршний уртааш хэлбэлзэл - үе үе шахалт ба сунгалт нь ийм долгионыг сайн дүрслэн харуулах боломжийг олгодог. Уртааш долгион нь хамгийн хурдан механик долгион юм. Агаар дахь дууны долгион, цунами, хэт авиан нь уртааш юм. Үүнд газар доорх болон усанд тархдаг тодорхой төрлийн газар хөдлөлтийн долгион орно.

Ус руу чулуу шидэх замаар механик долгион гэж юу болохыг төсөөлж болно. Үүн дээр гарч ирсэн, ээлжлэн оршдог хотгор, нурууны тойрог нь механик долгионы жишээ юм. Тэдний мөн чанар юу вэ? Механик долгион нь уян харимхай орчинд чичиргээ тархах үйл явц юм.

Шингэн гадаргуу дээрх долгион

Ийм механик долгионууд нь шингэн хэсгүүдэд молекул хоорондын харилцан үйлчлэлийн хүч ба таталцлын нөлөөллөөс үүдэлтэй байдаг. Хүмүүс энэ үзэгдлийг удаан хугацаанд судалж ирсэн. Хамгийн алдартай нь далай ба далайн давалгаа юм. Салхины хурд ихсэх тусам тэдгээр нь өөрчлөгдөж, өндөр нь нэмэгддэг. Долгионуудын хэлбэр нь өөрөө илүү төвөгтэй болдог. Далайд тэд аймшигтай хэмжээнд хүрч чаддаг. Хүчний хамгийн тод жишээнүүдийн нэг бол замдаа тааралдсан бүхнийг арчиж хаядаг цунами юм.

Далайн болон далайн давалгааны энерги

Далайн эрэгт хүрэхэд далайн давалгаа гүний огцом өөрчлөлтөөр нэмэгддэг. Тэд заримдаа хэдэн метр өндөрт хүрдэг. Ийм мөчид асар их хэмжээний ус эрэг орчмын саад руу шилждэг бөгөөд энэ нь түүний нөлөөн дор хурдан устдаг. Серфингийн хүч заримдаа асар их түвшинд хүрдэг.

Уян хатан долгион

Механикийн хувьд тэд зөвхөн шингэний гадаргуу дээрх чичиргээг төдийгүй уян харимхай долгион гэж нэрлэгддэг долгионыг судалдаг. Эдгээр нь уян харимхай хүчний нөлөөн дор өөр өөр орчинд тархдаг эмгэгүүд юм. Ийм эвдрэл нь тухайн орчны хэсгүүдийн тэнцвэрийн байрлалаас ямар нэгэн хазайлтыг илэрхийлдэг. Уян долгионы тод жишээ бол ямар нэгэн зүйлд нэг үзүүрт бэхлэгдсэн урт олс эсвэл резинэн хоолой юм. Хэрэв та үүнийг чанга татаж, дараа нь хурц хажуугийн хөдөлгөөнөөр хоёр дахь (баталгаагүй) төгсгөлд эвдрэл үүсгэвэл олсны бүх уртын дагуу тулгуур руу хэрхэн "гүйж" буцаж байгааг харж болно.

Эхний эвдрэл нь орчинд долгион үүсэхэд хүргэдэг. Энэ нь физикийн хувьд долгионы эх үүсвэр гэж нэрлэгддэг гадны биетийн үйл ажиллагааны үр дүнд үүсдэг. Энэ нь олс савлаж буй хүний ​​гар эсвэл усанд хаясан хайрга байж болно. Эх сурвалжийн үйл ажиллагаа нь богино хугацааны үед ихэвчлэн дунд долгион гарч ирдэг. "Үймээн самуун дэгдээгч" урт долгион үүсгэх үед тэд ар араасаа гарч эхэлдэг.

Механик долгион үүсэх нөхцөл

Ийм хэлбэлзэл үргэлж тохиолддоггүй. Тэдний гадаад төрх байдалд зайлшгүй шаардлагатай нөхцөл бол хүрээлэн буй орчныг эвдэхэд саад болох хүч, ялангуяа уян хатан чанар юм. Тэд хөрш зэргэлдээх бөөмсийг холдоход ойртуулж, бие биендээ ойртох үед бие биенээсээ холдуулах хандлагатай байдаг. Эвдрэлийн эх үүсвэрээс алслагдсан хэсгүүдэд үйлчилдэг уян харимхай хүч нь тэдгээрийг тэнцвэргүй болгож эхэлдэг. Цаг хугацаа өнгөрөхөд орчны бүх хэсгүүд нэг хэлбэлзлийн хөдөлгөөнд оролцдог. Ийм хэлбэлзлийн тархалт нь долгион юм.

Уян орчин дахь механик долгион

Уян долгионд нэгэн зэрэг 2 төрлийн хөдөлгөөн байдаг: бөөмийн хэлбэлзэл ба эвдрэлийн тархалт. Механик долгионыг уртрагийн долгион гэж нэрлэдэг бөгөөд түүний хэсгүүд нь тархалтын чиглэлийн дагуу хэлбэлздэг. Хөндлөн долгион нь дунд хэсгүүд нь тархалтынхаа чиглэлд хэлбэлздэг долгион юм.

Механик долгионы шинж чанарууд

Уртааш долгион дахь эвдрэл нь ховордох ба шахалтыг илэрхийлдэг бол хөндлөн долгионы хувьд тэдгээр нь бусадтай харьцуулахад орчны зарим давхаргын шилжилтийг (шилжилтийг) илэрхийлдэг. Шахалтын хэв гажилт нь уян харимхай хүчний харагдах байдал дагалддаг. Энэ тохиолдолд энэ нь зөвхөн хатуу биетэд уян харимхай хүч үүсэхтэй холбоотой юм. Хийн болон шингэн орчинд эдгээр зөөвөрлөгчийн давхаргын шилжилт нь дурдсан хүчний харагдах байдлыг дагалддаггүй. Тэдний шинж чанараас шалтгаалан уртааш долгион нь ямар ч орчинд тархаж чаддаг бол хөндлөн долгион нь зөвхөн хатуу орчинд тархдаг.

Шингэний гадаргуу дээрх долгионы онцлог

Шингэний гадаргуу дээрх долгион нь уртааш болон хөндлөн биш юм. Тэдгээр нь уртааш-хөндлөн гэж нэрлэгддэг илүү төвөгтэй шинж чанартай байдаг. Энэ тохиолдолд шингэн хэсгүүд тойрог хэлбэрээр эсвэл сунасан эллипсийн дагуу хөдөлдөг. шингэний гадаргуу дээрх хэсгүүд, ялангуяа их хэмжээний чичиргээтэй хэсгүүд нь долгионы тархалтын чиглэлд удаан боловч тасралтгүй хөдөлгөөнтэй байдаг. Далайн эрэг дээр янз бүрийн далайн хоол гарч ирэхэд хүргэдэг усан дахь механик долгионы эдгээр шинж чанарууд юм.

Механик долгионы давтамж

Хэрэв түүний хэсгүүдийн чичиргээ нь уян харимхай орчинд (шингэн, хатуу, хий) өдөөгдөж байвал тэдгээрийн хоорондын харилцан үйлчлэлийн улмаас энэ нь u хурдаар тархах болно. Тиймээс, хэрэв хийн эсвэл шингэн орчинд хэлбэлздэг бие байгаа бол түүний хөдөлгөөн нь зэргэлдээх бүх хэсгүүдэд шилжиж эхэлнэ. Тэд дараагийн хүмүүсийг үйл явцад оролцуулах гэх мэт. Энэ тохиолдолд орчны бүх цэгүүд хэлбэлзэж буй биеийн давтамжтай ижил давтамжтайгаар хэлбэлзэж эхэлнэ. Энэ бол долгионы давтамж юм. Өөрөөр хэлбэл, энэ хэмжигдэхүүнийг долгион тархах орчин дахь цэгүүд гэж тодорхойлж болно.

Энэ үйл явц хэрхэн явагддаг нь шууд тодорхойгүй байж магадгүй юм. Механик долгион нь чичиргээний хөдөлгөөний энергийг эх үүсвэрээс орчны зах руу шилжүүлэхтэй холбоотой юм. Энэ процессын явцад долгионоор нэг цэгээс нөгөөд шилжсэн үе үе хэв гажилт гэж нэрлэгддэг. Энэ тохиолдолд орчны хэсгүүд өөрсдөө долгионы дагуу хөдөлдөггүй. Тэд тэнцвэрийн байрлалынхаа ойролцоо хэлбэлздэг. Тийм ч учраас механик долгионы тархалт нь бодисыг нэг газраас нөгөөд шилжүүлэхэд дагалддаггүй. Механик долгион нь өөр өөр давтамжтай байдаг. Тиймээс тэдгээрийг мужид хувааж, тусгай масштабыг бий болгосон. Давтамжийг Герц (Гц) -ээр хэмждэг.

Үндсэн томъёо

Тооцооллын томъёо нь маш энгийн механик долгион нь судлах сонирхолтой объект юм. Долгионы хурд (υ) нь түүний урд талын хөдөлгөөний хурд (өгөгдсөн мөчид орчны чичиргээ хүрсэн бүх цэгүүдийн геометрийн байршил):

Энд ρ нь орчны нягт, G нь уян хатан модуль юм.

Тооцоолохдоо та орчин дахь механик долгионы хурдыг процесст оролцож буй орчны хэсгүүдийн хөдөлгөөний хурдтай андуурч болохгүй, жишээлбэл, агаар дахь дууны долгион нь дундаж чичиргээний хурдтай тархдаг түүний молекулууд 10 м/с, харин хэвийн нөхцөлд дууны долгионы хурд 330 м/с байна.

Долгионы фронтын янз бүрийн төрлүүд байдаг бөгөөд тэдгээрийн хамгийн энгийн нь:

Бөмбөрцөг - хий эсвэл шингэн орчинд чичиргээнээс үүсдэг. Долгионы далайц нь эх үүсвэрээс холдох тусам зайны квадраттай урвуу харьцаагаар буурдаг.

Хавтгай - долгионы тархалтын чиглэлд перпендикуляр байдаг хавтгай. Энэ нь жишээлбэл, битүү поршений цилиндрт хэлбэлзлийн хөдөлгөөн хийх үед тохиолддог. Хавтгай долгион нь бараг тогтмол далайцтай байдаг. Эвдрэлийн эх үүсвэрээс холдох тусам бага зэрэг буурах нь хийн эсвэл шингэн орчны зуурамтгай байдлын зэрэгтэй холбоотой юм.

Долгионы урт

Энэ нь орчны хэсгүүдийн хэлбэлзлийн үетэй тэнцэх хугацаанд түүний урд хэсэг рүү шилжих зайг хэлнэ.

λ = υT = υ/v = 2πυ/ ω,

Энд T - хэлбэлзлийн үе, υ - долгионы хурд, ω - мөчлөгийн давтамж, ν - орчин дахь цэгүүдийн хэлбэлзлийн давтамж.

Механик долгионы тархалтын хурд нь орчны шинж чанараас бүрэн хамаардаг тул нэг орчиноос нөгөөд шилжих явцад түүний урт λ өөрчлөгддөг. Энэ тохиолдолд хэлбэлзлийн давтамж ν үргэлж ижил хэвээр байна. Механик ба үүнтэй төстэй бөгөөд тэдгээрийн тархалтын явцад энерги дамждаг боловч бодис нь шилждэггүй.



Танд нийтлэл таалагдсан уу? Найзуудтайгаа хуваалцаарай!