Doğadaki dalga olaylarına örnekler. Elektromanyetik dalgalar

Bu fenomenler herhangi bir doğadaki dalgaların doğasında vardır. Üstelik girişim, kırınım, polarizasyon olgusu yalnızca karakteristiktir dalga süreçleri ve yalnızca dalga teorisine dayanarak açıklanabilir.

Yansıma ve kırılma. Dalga yayılımı ışınlar kullanılarak geometrik olarak tanımlanır. İÇİNDE homojen ortam (N= const) ışınlar doğrusaldır. Aynı zamanda medyalar arasındaki arayüzde yönleri de değişiyor. Bu durumda, iki dalga oluşur: bu ortamın özelliklerine bağlı olarak, birinci ortamda aynı hızda yayılan, yansıyan ve ikinci ortamda farklı bir hızda yayılan kırılan. Yansıma olgusu hem ses (yankı) hem de ışık dalgaları için bilinmektedir. Işığın yansıması nedeniyle aynada sanal bir görüntü oluşur. Işığın kırılması pek çok ilginç şeyin temelini oluşturuyor atmosferik olaylar. Çeşitli optik cihazlarda yaygın olarak kullanılır: lensler, prizmalar, optik fiberler. Bu cihazlar cihazların kendi elemanlarıdır çeşitli amaçlar için: kameralar, mikroskoplar ve teleskoplar, periskoplar, projektörler, optik iletişim sistemleri vb.

Parazit yapmak dalgalar - iki (veya daha fazla) uyumlu (eşleşen) dalga üst üste bindirildiğinde, ortaya çıkan dalganın yoğunluğunun (genliğinin) değişen maksimumları ve minimumlarından oluşan bir girişim modelinin ortaya çıkmasıyla birlikte enerjinin yeniden dağıtılması olgusu. Toplama noktasındaki faz farkı zaman içinde sabit kalan, ancak noktadan noktaya ve uzayda değişebilen dalgalara tutarlı denir. Dalgalar 'aynı aşamada' buluşuyorsa, ᴛ.ᴇ. aynı anda ulaşmak maksimum sapma aynı yönde ise birbirlerini güçlendirirler ve eğer ``antifazda'' buluşurlarsa, ᴛ.ᴇ. aynı anda zıt sapmalara ulaşırlar, birbirlerini zayıflatırlar. Işık durumunda iki dalganın iki dalgasının salınımlarının koordinasyonu (tutarlılık) ancak bunların sahip olması durumunda mümkündür. ortak köken radyasyon süreçlerinin özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Bunun istisnası, radyasyonu yüksek tutarlılık ile karakterize edilen lazerlerdir. Bu nedenle, girişimi gözlemlemek için, bir kaynaktan gelen ışık, ya opak bir ekrandaki iki delikten (yarıklardan) geçerek ya da ince filmlerdeki ortamın arayüzündeki yansıma ve kırılma nedeniyle iki dalga grubuna ayrılır. Girişim deseni tek renkli kaynak (λ =sabit) iki dar, yakın aralıklı yarıktan geçen ışınlar için ekranda, alternatif parlak ve koyu şeritler görünümüne sahiptir (Jung'un deneyi, 1801 ᴦ.). Parlak şeritler - ekranın iki yarıktan gelen dalgaların "aynı fazda" buluştuğu noktalarında yoğunluk maksimumları gözlenir, yani faz farkları

, m =0,1,2,…,(3.10)

Bu, ışınların yol farkına, yani dalga boylarının tam sayısının bir katına karşılık gelir. λ

, m =0,1,2,…,(3.11)

Koyu çizgiler (karşılıklı iptaller), ᴛ.ᴇ. yoğunluk minimumları ekranın "antifazda" dalgaların buluştuğu noktalarında meydana gelir, yani faz farkları

, m =0,1,2,…,(3.12)

Bu, ışınların yollarındaki farka, yani tek sayıda yarım dalganın katına karşılık gelir.

, m =0,1,2,….(3.13)

Farklı dalgalar için girişim gözlenir. Tüm dalgaları içeren beyaz ışığın girişimi görünür ışık dalga boyu aralığında mikronlar suyun yüzeyinde gökkuşağı renginde ince bir benzin tabakası olarak görünebilir, sabun köpüğü, metallerin yüzeyindeki oksit filmler. Maksimum girişim koşulları farklı noktalar filmler bunun için yapılır farklı dalgalar dalgaların amplifikasyonuna yol açan farklı dalga boyları ile farklı renkler. Parazit koşulları, görünür ışık için bir mikronun kesri olan (1 µm = 10-6 m) dalga boyu tarafından belirlenir, dolayısıyla bu fenomençeşitli hassas ('ultra hassas') araştırma, kontrol ve ölçüm yöntemlerinin temelinde yatmaktadır. Girişim kullanımı, girişimölçerlerin, girişim spektroskoplarının ve holografi yönteminin kullanımına dayanmaktadır. Işık girişimi radyasyonun dalga boyunu ölçmek için kullanılır, araştırma ince yapı spektral çizgiler, yoğunlukların belirlenmesi, maddelerin kırılma indisleri, ince kaplamaların kalınlığı.

Kırınım- bir dalganın belirgin bir heterojenliğe sahip bir ortamda yayıldığı zaman ortaya çıkan bir dizi olay. Bu, dalgalar ekrandaki bir delikten, opak nesnelerin sınırına yakın bir yerden geçtiğinde gözlenir. Kırınım, boyutları dalga boyuyla orantılı olan bir engelin etrafında dalganın bükülmesine neden olur. Engelin boyutu dalga boyundan çok daha büyükse kırınım zayıftır. Makroskopik engellerde ses kırınımı gözlenir, sismik dalgalar, radyo dalgaları, bunun için 1cm km. Işığın kırınımını gözlemlemek için engellerin boyutunun önemli ölçüde daha küçük olması gerektiğini söylemekte fayda var. Kırınım ses dalgaları evin köşesinde bulunan bir kişinin sesini duyabilme yeteneğini açıklar. Radyo dalgalarının Dünya yüzeyi etrafında kırınımı, yayan antenin görüş hattının çok ötesinde, uzun ve orta radyo dalgaları aralığındaki radyo sinyallerinin alınmasını açıklar.

Dalgaların kırınımına girişim eşlik eder, bu da oluşumuna yol açar kırınım deseni, değişen maksimum ve minimum yoğunluk. Işık, bir dizi alternatif paralel şeffaf ve opak şeritten (1 mm'de 1000'e kadar) oluşan bir kırınım ızgarasından geçtiğinde, ekranda maksimum konumu radyasyonun dalga boyuna bağlı olan bir kırınım modeli belirir. . Bu, analiz için bir kırınım ızgarasının kullanılmasına olanak tanır spektral bileşim radyasyon. Yapı kristal maddeüç boyutluya benzer kırınım ızgarası. Geçiş sırasında kırınım modelinin gözlemlenmesi x-ışını radyasyonu Madde parçacıklarının (atomlar, iyonlar, moleküller) düzenli bir şekilde düzenlendiği kristaller aracılığıyla bir elektron veya nöron demeti, bunların yapılarının özelliklerinin incelenmesine olanak tanır. Atomlar arası mesafeler için karakteristik değer d~10-10 m'dir, bu da kullanılan radyasyonun dalga boylarına karşılık gelir ve bunları kristalografik analiz için vazgeçilmez kılar.

Işığın kırınımı çözünürlük sınırını belirler optik aletler(teleskoplar, mikroskoplar vb.) Çözünürlük - iki nesnenin ayrı ayrı görülebildiği ve birleşmediği minimum mesafe - çözümlenir. Kırınım nedeniyle, bir nokta kaynağının (örneğin, teleskoptaki bir yıldızın) görüntüsü bir daire şeklinde görünür, böylece yakındaki nesneler çözülmez. Çözünürlük, dalga boyu da dahil olmak üzere bir dizi parametreye bağlıdır: dalga boyu ne kadar kısa olursa, daha iyi çözünürlük. Bu nedenle optik mikroskopta gözlenen cismin boyutu, ışığın dalga boyuyla (yaklaşık 0,5 µm) sınırlıdır.

Işığın girişim ve kırınımı olgusu, holografide görüntülerin kaydedilmesi ve çoğaltılması ilkesinin temelini oluşturur. 1948 yılında D. Gabor (1900 – 1979) tarafından önerilen yöntem, bir nesnenin ve bir fotoğraf plakasının tutarlı ışınlarla aydınlatılmasıyla elde edilen girişim desenini kaydeder. Ortaya çıkan hologram, nesneyle hiçbir benzerliği olmayan alternatif açık ve koyu noktalardan oluşur; ancak, kayıt sırasında kullanılanlarla aynı olan ışık dalgalarının hologramından kırınım, dağınık dalganın yeniden oluşturulmasını mümkün kılar. gerçek nesne ve üç boyutlu görüntüsünü elde edin.

Polarizasyon– yalnızca enine dalgalara özgü bir olgu. Işık dalgalarının kesiti (aynı zamanda diğer elektromanyetik dalgalar), içlerinde salınan elektrik () ve manyetik indüksiyon () alan kuvveti vektörlerinin dalga yayılma yönüne dik olmasıyla ifade edilir. Aynı zamanda bu vektörler karşılıklı olarak diktir ve dolayısıyla tam açıklama Işığın polarizasyon durumu, bunlardan yalnızca birinin davranışının bilinmesini gerektirir. Işığın kayıt cihazları üzerindeki etkisi voltaj vektörü ile belirlenir elektrik alanı buna ışık vektörü denir.

Işık dalgaları, yayılan doğal kaynak radyasyon ᴛ.ᴇ. Birçok bağımsız atom polarize değildir çünkü doğal bir ışındaki ışık vektörünün () salınımlarının yönü sürekli ve rastgele değişecektir, vektöre dik dalga hızı.

Işık vektörünün yönünün değişmeden kaldığı ışığa genellikle doğrusal polarize denir. Polarizasyon, vektör salınımlarının düzenlenmesidir. Bir örnek harmonik bir dalgadır. Işığı polarize etmek için, eylemi ışığın yansıma ve kırılma işlemlerinin özelliklerine ve aynı zamanda maddenin optik özelliklerinin anizotropisine dayanan, polarizör adı verilen cihazlar kullanılır. kristal durumu. Bir polarizörden geçen ışındaki ışık vektörü, polarizör düzlemi adı verilen bir düzlemde salınır. geçerken polarize ışık ikinci polarizör aracılığıyla, polarizör döndürüldüğünde iletilen ışının yoğunluğunun değiştiği ortaya çıkıyor. Işık, polarizasyonu ikinci polarizörün düzlemiyle çakışırsa ve kristal 90 derece döndürüldüğünde, polarize ışığın salınım düzlemi ikinci polarizörün düzlemine dik olduğunda ışık tarafından tamamen geciktirilirse, cihazdan emilim olmadan geçer. .

Işığın polarizasyonu geniş uygulama alanı buldu çeşitli endüstriler bilimsel araştırma ve teknoloji. mikroskobik çalışmalarda, ses kayıt işlemlerinde kullanılır, optik konum, yüksek hızlı filme ve fotoğrafçılık, gıda endüstrisi(sakarimetri), vb.

Dağılım- dalgaların yayılma hızının frekanslarına (dalga boyu) bağımlılığı. Elektromanyetik dalgalar bir ortamda yayıldığında, -

Varyans belirlendi fiziksel özellikler dalgaların yayıldığı ortam. Örneğin, bir boşlukta, elektromanyetik dalgalar dağılmadan yayılır, ancak maddi bir ortamda, Dünya'nın iyonosferi gibi seyrekleştirilmiş bir ortamda bile dağılım meydana gelir. Ses ve ultrasonik dalgalar dağılım da gösterir. Bir ortamda yayıldıklarında, sinyalin ayrıştırılması gereken farklı frekanslardaki harmonik dalgalar, farklı hızlarda bu da sinyal şeklinin bozulmasına neden olur. Işık dağılımı, bir maddenin kırılma indeksinin ışığın frekansına (dalga boyu) bağımlılığıdır. Işığın hızı frekansa (dalga boyu) bağlı olarak değiştiğinde kırılma indisi değişir. Dağılım nedeniyle beyaz ışık Farklı frekanslarda birçok dalgadan oluşan şeffaf bir üçgen prizmadan geçerken ayrışır ve sürekli (sürekli) bir spektrum oluşur.
ref.rf'de yayınlandı
Bu spektrumun incelenmesi I. Newton'u (1672) ışık dağılımını keşfetmeye yönlendirdi. Spektrumun belirli bir bölgesinde şeffaf olan maddeler için kırılma indisi, frekans arttıkça (dalga boyu azaldıkça) artar; bu, spektrumdaki renklerin dağılımına karşılık gelir. En yüksek gösterge kırılma mor ışık için (=0,38 µm), en küçük kırılma ise kırmızı ışık için (=0,76 µm) olur. Benzer bir olay doğada yayılırken de gözlenir. güneş ışığı atmosferde ve su (yaz) ve buz (kış) parçacıklarında kırılması. Bu bir gökkuşağı veya güneş halesi yaratır.

Doppler etkisi. Doppler etkisi, dalga kaynağının ve gözlemcinin birbirine göre hareketinden dolayı bir gözlemci (alıcı) tarafından algılanan dalgaların frekansında veya uzunluğunda meydana gelen değişikliktir. Dalga hızı sen ortamın özelliklerine göre belirlenir ve kaynak veya gözlemci hareket ettiğinde değişmez. Gözlemci veya dalga kaynağı ortama göre hızla hareket ediyorsa frekans v alınan dalgalar farklılaşır. Aynı zamanda K. Doppler'in (1803 – 1853) tespit ettiği gibi, gözlemci kaynağa yaklaştığında dalgaların frekansı artar, uzaklaştıkça azalır. Bu dalga boyunda bir azalmaya karşılık gelir λ Kaynak ve gözlemci yakınlaşıp çoğaldığında λ birbirlerinden çıkarıldıklarında. Ses dalgaları için Doppler etkisi, ses kaynağı ile gözlemci birbirine yaklaştığında (1 saniye içinde) sesin perdesinin artmasıyla kendini gösterir. saniye gözlemci algılar daha büyük sayı dalgalar) ve buna bağlı olarak uzaklaştıkça ses tonunda bir azalma olur. Doppler etkisi aynı zamanda yukarıda anlatılan “kırmızıya kaymaya” da neden olur. - frekans azaltma elektromanyetik radyasyon hareketli bir kaynaktan. Bu isim, spektrumun görünür kısmında Doppler etkisi sonucunda çizgilerin kırmızı uca doğru kaymasından kaynaklanmaktadır; “Kırmızıya kayma”, örneğin radyo aralığında diğer frekansların emisyonlarında da gözlemlenir. Frekanslardaki artışla ilişkili ters etki genellikle maviye (veya mora) kayma olarak adlandırılır. Astrofizikte iki "kırmızıya kayma" dikkate alınır: kozmolojik ve yerçekimi. Kozmolojik (metagalaktik), tüm uzak kaynaklar (galaksiler, kuasarlar) için gözlemlenen “kırmızıya kayma” olarak adlandırılır - radyasyon frekanslarında, bu kaynakların birbirlerinden ve özellikle Galaksimizden uzaklığını gösteren bir azalma, yani. (genişleme) Metagalaksiler. Galaksilerin “kırmızıya kayması” 1912-14'te Amerikalı gökbilimci W. Slipher tarafından keşfedildi; 1929'da E. Hubble şunu keşfetti: uzak galaksiler yakın olanlardan daha büyüktür ve yaklaşık olarak mesafeyle orantılı olarak artar. Bu, galaksilerin karşılıklı uzaklığı (saçılma) yasasını tanımlamayı mümkün kıldı. Hubble yasası bu durumdaşeklinde yazılmış

u = Saat; (3.14)

(sen galaksinin uzaklaşma hızıdır, R- ona olan mesafe, N - Hubble sabiti). Galaksinin kırmızıya kaymadan uzaklaşma hızı belirlenerek ona olan mesafe hesaplanabilir. Bu formülü kullanarak galaksi dışı nesnelere olan mesafeleri belirlemek için bilmeniz gerekenler sayısal değer Hubble sabiti N. Bu sabitin bilgisi kozmoloji için de çok önemlidir: Evrenin “yaşının” belirlenmesi bununla ilişkilidir. Yirminci yüzyılın yetmişli yıllarının başlarında Hubble sabitinin değeri kabul edildi N =(3 – 5)*10 -18 sn -1 , karşılıklı T = 1/H = 18 milyar yıl. Yerçekimsel “kırmızıya kayma” zaman oranındaki yavaşlamanın bir sonucudur ve yerçekimi alanı(etki genel teori görelilik). Bu olguya aynı zamanda Einstein etkisi veya genelleştirilmiş Doppler etkisi de denir. 1919'dan bu yana, önce Güneş'in radyasyonunda, sonra da diğer bazı yıldızlardan gözlemleniyor. Bazı durumlarda (örneğin, ne zaman yerçekimi çöküşü) her iki tipte de “kırmızıya kayma” gözlemlenmelidir.

24-25.Dalga fenomeni. Mekanik dalgaların yayılması. Dalga boyu. Dalga yayılma hızı. Sorun çözme.

fizik öğretmeni

І - ІІІ seviyelerindeki Razdolnenskaya ortaokulu

Starobeshevsky Bölge İdaresi Eğitim Departmanı

Dalgalarla ilgili konuları incelemeye devam ediyoruz. Dalganın ne olduğundan, nasıl göründüğünden ve nasıl karakterize edildiğinden bahsedelim. Görünüşe göre, sadece ek olarak salınım süreci Uzayın dar bir bölgesinde bu titreşimlerin ortamda yayılması da mümkündür; dalga hareketi tam da bu yayılmadır.

Bu dağıtımı tartışmaya devam edelim. Bir ortamda salınımların var olma olasılığını tartışmak için yoğun ortamın ne olduğuna karar vermeliyiz. Yoğun bir ortam aşağıdakilerden oluşan bir ortamdır büyük sayı etkileşimi elastikliğe çok yakın olan parçacıklar. Aşağıdaki düşünce deneyini hayal edelim.

Pirinç. 1. Düşünce deneyi

Bir topu elastik bir ortama yerleştirelim. Top küçülecek, boyutu küçülecek ve sonra kalp atışı gibi genişleyecek. Bu durumda nelere dikkat edilecek? Bu durumda, bu topa bitişik olan parçacıklar onun hareketini tekrarlayacaktır. uzaklaşıyorlar, yaklaşıyorlar - böylece salınacaklar. Bu parçacıklar toptan daha uzaktaki diğer parçacıklarla etkileşime girdiğinden, onlar da salınım yapacaklardır, ancak biraz gecikmeli olarak. Bu topa yaklaşan parçacıklar titreşir. Daha uzaktaki diğer parçacıklara iletilecekler. Böylece titreşim her yöne yayılacaktır. Lütfen bu durumda titreşim durumunun yayılacağını unutmayın. Salınım durumunun bu yayılımına dalga diyoruz. Şu söylenebilir

Elastik bir ortamda titreşimlerin zaman içinde yayılma sürecine mekanik dalga denir.

Lütfen dikkat: Bu tür salınımların oluşma sürecinden bahsettiğimizde, bunların ancak parçacıklar arasında etkileşim olması durumunda mümkün olduğunu söylemeliyiz. Başka bir deyişle, bir dalga ancak harici bir bozucu kuvvet ve bozucu kuvvetin etkisine direnen kuvvetler olduğunda var olabilir. Bu durumda bunlar elastik kuvvetlerdir.

Mekanik dalgalar elastik bir ortamda yayılabilir .

Elastik aşağıdakilerden oluşan bir ortamdır: büyük miktar parçacıklar birbirleriyle elastik kuvvetler yoluyla etkileşime girer.

Bu durumda yayılma süreci, belirli bir ortamın parçacıkları arasındaki etkileşimin yoğunluğu ve gücü ile ilgili olacaktır.

Bir şeye daha dikkat edelim.

Dalga maddeyi taşımaz . Sonuçta parçacıklar denge konumuna yakın bir yerde salınır. Ancak aynı zamanda dalga enerjiyi aktarır. Bu gerçek tsunami dalgalarıyla gösterilebilir. Dalga, maddeyi taşımaz ama dalga öyle bir enerji taşır ki, büyük felaketlere yol açar.

Dalga türleri hakkında konuşalım. Boyuna ve enine dalgalar olmak üzere iki türü vardır. Ne oldu boyuna dalgalar? Bu dalgalar her ortamda var olabilir. Yoğun bir ortamın içinde titreşen bir topun olduğu örnek, tam olarak uzunlamasına bir dalganın oluşumunun bir örneğidir. Böyle bir dalga uzayda zaman içinde bir yayılımdır. Bu sıkışma ve seyrelme değişimi uzunlamasına bir dalgadır. Böyle bir dalganın sıvı, katı, gaz gibi tüm ortamlarda var olabileceğini bir kez daha tekrar ediyorum.

Boyuna dalga, yayılımı ortamdaki parçacıkların dalganın yayılma yönü boyunca salınmasına neden olan bir dalgadır.

R öyle. 2. Boyuna dalga

Enine dalgaya gelince, o zaman enine dalga yalnızca içinde var olabilir katılar ve sıvının yüzeyinde.

Enine dalga, yayılımı ortam parçacıklarının dalganın yayılma yönüne dik olarak salınmasına neden olan bir dalgadır.

Pirinç. 3. Enine dalga

Boyuna ve enine dalgaların yayılma hızı farklıdır ancak bu, aşağıdaki derslerin konusudur.

Şekil “Boyuna ve enine dalgalar”

Dalga boyu. Dalga hızı

Ders “Dalga hareketinin özellikleri” konusuna ayrılmıştır. Başlangıç ​​olarak şunu hatırlayalım. mekanik dalga elastik bir ortamda zamanla yayılan bir titreşimdir. Bir salınım olduğu için dalga, bir salınımla ilgili tüm özelliklere sahip olacaktır: genlik, salınım periyodu ve frekans. Ayrıca dalganın kendine ait özel özellikler. Bu özelliklerden biri dalga boyu. Dalga boyu belirtilir Yunan mektubu l (lambda veya “lambda” derler) ve metre cinsinden ölçülür.

A – genlik [m]

T – dönem [s]

ν – frekans [Hz]

l – dalga boyu [m]

Dalga boyu nedir?

Dalga boyu aynı fazda titreşen parçacıklar arasındaki en kısa mesafedir.

Pirinç. 1. Dalga boyu, dalga genliği

Boyuna bir dalgada dalga boyundan bahsetmek daha zordur çünkü orada aynı titreşimleri gerçekleştiren parçacıkları gözlemlemek çok daha zordur. Ama aynı zamanda bir karakteristik var - dalga boyu aynı titreşimi, aynı fazdaki titreşimi gerçekleştiren iki parçacık arasındaki mesafeyi belirleyen.

Sonraki karakteristik dalga yayılma hızıdır (veya basitçe dalga hızı). Dalga hızı diğer hızlar gibi V harfiyle gösterilir ve m/s cinsinden ölçülür. Dalga hızının ne olduğu nasıl açık bir şekilde açıklanır? Bunu yapmanın en kolay yolu örnek olarak enine dalgayı kullanmaktır. Bir dalganın tepesinde uçan bir martı hayal edin. Tepe üzerindeki uçuş hızı dalganın hızı kadar olacaktır.

Pirinç. 2. Dalga hızını belirlemek için

Dalga hızı ortamın yoğunluğunun ne olduğuna, bu ortamın parçacıkları arasındaki etkileşim kuvvetlerinin ne olduğuna bağlıdır. Dalga hızı, dalga boyu ve dalga periyodu arasındaki ilişkiyi yazalım: . Formül "Dalga Boyu"

Hız, dalganın 1 periyotta kat ettiği mesafe olan dalga boyunun, dalganın yayıldığı ortamdaki parçacıkların salınım periyoduna oranı olarak tanımlanabilir. Ayrıca şunu da unutmayın. O zaman dalga hızı için başka bir ilişkimiz var: V = lν.

Şunu unutmamak önemlidir:

Bir dalga bir ortamdan diğerine geçtiğinde özellikleri değişir: dalgaların hızı, dalga boyu. Ancak salınım frekansı aynı kalır.

Doğada ve teknolojide dalgalar

Etkileşimli görev

Sorunları çözmeye başlamadan önce şu soruları cevaplayalım:

1. Doğası ne olursa olsun tüm dalgaların temel özelliği nedir?
2. Gazlarda ve sıvılarda neden enine dalgalar olamaz?
3. Ne tür bir vücut yaratılabilir? çevre ses dalgası?

Yukarıdaki materyali kullanarak sorunları çözün:

Problemleri çözerken sesin havadaki hızının 330 m/s olduğu kabul edilir.
1. Okyanuslarda dalga boyu 300 m'ye ulaşır ve periyodu 13,5 s'dir. Böyle bir dalganın yayılma hızını belirleyin.
2. 200 Hz frekansındaki sesin dalga boyunu belirleyin.
3. Gözlemci, flaşı gördükten 6 saniye sonra topçu atışının sesini duydu. Silah ondan ne kadar uzaktaydı?
4. Kemanın yaydığı ses dalgalarının uzunluğu. 23 mm'den 1,3 m'ye kadar değişebilir. Kemanın frekans aralığı nedir?
5. Sesi yansıtan engele olan mesafe 66 m'dir. Bir kişinin yankıyı duyması ne kadar sürer?

Bir dizi başka sorun önerebilir ve bunları bir tablet kullanarak çözebilirsiniz, örneğin R No. 439-444.

Ev ödevi: Paragraf 42-44, alıştırma 6, sayfa 129.

>> Dalga olayları

§ 42 DALGA OLAYI

Her birimiz, bir göletin veya gölün sakin yüzeyine atılan bir taştan dalgaların daireler halinde nasıl dağıldığını gözlemledik (Şekil 6.1). Birçok kişi kıyıya çarpan deniz dalgalarını izledi. Herkes bununla ilgili hikayeler okudu deniz yolculuğu, Ey canavarca güç deniz dalgaları, kolayca sallanıyor büyük gemiler. Ancak bu olayları gözlemlerken, soluduğumuz havada dalgalar halinde su sıçrama sesinin kulağımıza ulaştığını, çevremizi görsel olarak algıladığımız ışığın da bir dalga hareketi olduğunu herkes bilmez.

Dalga süreçleri doğada oldukça yaygındır. Dalga hareketlerine neden olan çeşitli fiziksel nedenler vardır. Ancak salınımlar gibi tüm dalga türleri de niceliksel olarak aynı veya hemen hemen aynı şekilde tanımlanır. aynı kanunlar. Anlaşılması zor pek çok konu, farklı dalga olayları karşılaştırıldığında daha net hale gelir.

Dalga neye denir? Dalgalar neden oluşur? Herhangi bir cismin (katı, sıvı veya gaz) bireysel parçacıkları birbirleriyle etkileşime girer. Dolayısıyla vücudun herhangi bir parçacığı salınım hareketi yapmaya başlarsa, parçacıklar arasındaki etkileşim sonucunda bu hareket belli bir hızla her yöne yayılmaya başlar.

Dalga, uzayda zaman içinde yayılan bir salınımdır.

Havada, katılarda ve sıvıların içinde elastik kuvvetlerin etkisiyle mekanik dalgalar ortaya çıkar. Bu kuvvetler arasındaki bağlantıya aracılık eder. ayrı parçalar halinde bedenler. Su yüzeyinde dalgaların oluşması yerçekimi ve kuvvetten kaynaklanır. yüzey gerilimi.

Dalga hareketinin temel özellikleri, su yüzeyindeki dalgaları dikkate aldığımızda en net şekilde görülebilir. Bunlar örneğin ileri doğru uzanan yuvarlak şaftlar olan dalgalar olabilir. Şaftlar veya çıkıntılar arasındaki mesafeler yaklaşık olarak aynıdır. Ancak dalganın ilerlediği suyun yüzeyinde hafif nesneörneğin bir ağaçtan bir yaprak, o zaman dalga tarafından ileri taşınmayacaktır, ancak neredeyse tek bir yerde kalarak yukarı ve aşağı salınmaya başlayacaktır.

Bir dalga uyarıldığında, titreşimlerin yayılma süreci meydana gelir, ancak maddenin aktarımı gerçekleşmez. Bir yerde, örneğin atılan bir taştan ortaya çıkan su titreşimleri, komşu bölgelere iletilir ve yavaş yavaş her yöne yayılır, giderek daha fazla ortam parçacığının salınım hareketlerine dahil olmasını sağlar. Su akışı meydana gelmez; yalnızca yüzeyinin yerel biçimleri hareket eder.

Dalga hızı. En önemli karakteristik Bir dalganın yayılma hızıdır. Hangi nitelikte olursa olsun dalgalar uzayda anında yayılmaz. Hızları sınırlıdır. Örneğin bir martının deniz üzerinde uçtuğunu ve her zaman aynı dalga tepesinin üzerinde uçtuğunu hayal edebilirsiniz. Bu durumda dalganın hızı martı hızına eşittir. Su yüzeyindeki dalgalar, yayılma hızları nispeten düşük olduğundan gözlem için uygundur.

Enine ve boyuna dalgalar. Bir lastik kordon boyunca yayılan dalgaları gözlemlemek de kolaydır. Kablonun bir ucu sabitlenmişse, elinizle kabloyu hafifçe çekerek diğer ucunu da yerine getirin. salınım hareketi, daha sonra kordon boyunca bir dalga ilerleyecektir (Şekil 6.2).

İp ne kadar hızlı çekilirse dalga hızı da o kadar hızlı olacaktır. Dalga, kordonun bağlı olduğu noktaya ulaşacak, yansıyacak ve geri dönecektir. Bu deneyde dalga ilerledikçe kordonun şeklinde değişiklikler meydana geliyor. Kordonun her bölümü kendi sabit denge konumu etrafında salınır.

Bir dalga kordon boyunca yayıldığında o yönde salınımların meydana geldiğine dikkat edelim. yöne dik dalga yayılımı. Bu tür dalgalara enine denir (Şekil 6.3). Enine yer değiştirme dalgasında bireysel alanlar ortam, dalga yayılma yönüne dik bir yönde meydana gelir. Bu durumda kayma deformasyonu adı verilen elastik deformasyon meydana gelir. Bireysel madde katmanları birbirine göre değişir. Kayma deformasyonu sırasında, katı bir gövdede elastik kuvvetler ortaya çıkar ve bu kuvvetler, gövdeyi orijinal durumuna döndürmeye çalışır. Ortamın parçacıklarının titreşimine neden olan elastik kuvvetlerdir 1.

Gazlarda ve sıvılarda katmanların birbirine göre kayması elastik kuvvetlerin ortaya çıkmasına yol açmaz. Bu nedenle gazlarda ve sıvılarda enine dalgalar bulunamaz. Katılarda enine dalgalar meydana gelir.

Ancak orta parçacıkların salınımları dalga yayılma yönü boyunca da meydana gelebilir (Şekil 6.4). Böyle bir dalgaya boyuna denir. Boyuna dalga Büyük çaplı uzun, yumuşak bir yay üzerinde gözlemlemek uygundur. Yayın uçlarından birine avucunuzla vurarak (Şekil 6.5, a), yay boyunca sıkışmanın (elastik dürtü) nasıl ilerlediğini görebilirsiniz. Bir dizi ardışık darbe kullanarak, yayda birbiri ardına ilerleyen yayın ardışık sıkıştırılmasını ve uzatılmasını temsil eden bir dalgayı harekete geçirmek mümkündür (Şekil 6.5, b).

Böylece boyuna dalgada basınç deformasyonu meydana gelir. Bu deformasyonla ilişkili elastik kuvvetler hem katılarda hem de sıvı ve gazlarda meydana gelir.

1 Bir ortamın parçacıklarının titreşimlerinden bahsettiğimizde, moleküllerin titreşimlerini değil, ortamın küçük hacimlerinin titreşimlerini kastediyoruz.

Bu kuvvetler ortamın ayrı ayrı kısımlarında titreşimlere neden olur. Bu nedenle boyuna dalgalar tüm elastik ortamlarda yayılabilir. Katılarda boyuna dalgaların hızı enine dalgaların hızından daha fazladır.

Deprem kaynağından sismik istasyona olan mesafe belirlenirken bu dikkate alınır. İlk olarak istasyonda hızı sabit olduğundan boyuna bir dalga kaydedilir. yer kabuğuçaprazdan daha fazlası. Bir süre sonra, bir deprem sırasında boyuna bir dalga ile aynı anda uyarılan enine bir dalga kaydedilir. Yer kabuğundaki boyuna ve enine dalgaların hızları ve enine dalganın gecikme süresi bilinerek depremin kaynağına olan mesafenin belirlenmesi mümkündür.

Dalga enerjisi. Dağıtıldığında mekanik dalga Hareket ortamın bir parçacığından diğerine iletilir. Hareket aktarımıyla bağlantılı olan enerji aktarımıdır. Doğası ne olursa olsun tüm dalgaların temel özelliği, vücut maddesini aktarmadan enerji aktarmalarıdır. Enerji bir ipin, ipin vs. başlangıcında titreşimler uyandıran bir kaynaktan gelir ve dalgayla birlikte yayılır. Herhangi biri aracılığıyla enine kesit tıpkı bir kordon gibi enerji aktarılır. Bu enerji, ortam parçacıklarının hareket kinetik enerjisinden ve elastik deformasyonunun potansiyel enerjisinden oluşur. Dalga yayılımı sırasında parçacık salınımlarının genliğindeki kademeli azalma, parçanın dönüşümü ile ilişkilidir. mekanik enerji iç tarafa.

Dalga, uzayda zaman içinde yayılan bir salınımdır. Dalganın hızı sınırlıdır. Dalga enerjiyi aktarır, ancak ortamın maddesini aktarmaz.

1. Hangi dalgalara enine, hangilerine boyuna denir!
2. Enine dalga suda yayılabilir mi?

Myakishev G.Ya., Fizik. 11. sınıf: eğitici. genel eğitim için kurumlar: temel ve profil. seviyeler / G.Ya Myakishev, B.V. Bukhovtsev, V.M. Charugin; tarafından düzenlendi V. I. Nikolaeva, N. A. Parfentieva. - 17. baskı, revize edildi. ve ek - M.: Eğitim, 2008. - 399 s.: hasta.

Fizik planlama, 11. sınıf fizik materyalleri indir, çevrimiçi ders kitapları

Ders 55

Konu: Dalga olayları. Dalga boyu.

Dalga yayılma hızı.

Ders hedefleri:“Mekanik titreşimler” konusundaki problem çözme becerilerini pekiştirmek; öğrencilere dalgaların oluşma koşullarını ve türlerini tanıtmak; mekanik dalgaların özelliklerini incelemek; öğrencilerde ortamın parçacıklarının dalga hareketinin netliğini kullanarak doğru bir anlayış oluşturmak; güvenliği düzenlerken eğitim materyali ezberleme için gerekli hükümleri vurgulayın, öğrencilerin not defterlerindeki notları düzenleyin (evde notları kullanarak); bu konuyla ilgili problem çözme becerilerini geliştirmek; Öğrencilerin hafızasını, konuşma kültürünü, mantıksal ve mekansal düşünme; Karşılıklı yardımlaşma, hedeflere ulaşmada bağımsızlık ve sıkı çalışma duygularını geliştirin.

Ders türü: birleştirildi.

Dersin ilerleyişi.

1. Organizasyon anı.

2. Daha önce çalışılan materyalin tekrarı.

Beyin fırtınası

3. Eğitimsel ve bilişsel faaliyetler için motivasyon.

1. Çavdar sıcak bir mısır tarlasında olgunlaşıyor
Ve sahadan sahaya
Garip bir rüzgar esiyor
Altın ışıltılar.
(A.Fet)

2.Nereye bakarsanız bakın -
Buğday
Surun arkasında sur tepeye doğru sürünerek çıkıyor,
Sınırları olmayan ufka
Güneşli deniz azgın.
(Yu. Obolentsev)

Afanasy Fet ne tür altın renk tonları hakkında yazıyor ve Yuri Obolentsev'in şiirinde ne tür güneşli bir deniz kasıp kavuruyor? (mekanik dalgalar)

4. Dersin konusunun belirlenmesi.

İlişkisel çalı

Dersin konusunu yazın: “ Dalga fenomeni. Dalga boyu. Dalga yayılma hızı."

5. Yeni materyalin sunumu.

Mekanik dalga – bunlar elastik bir ortamda uzayda ve zamanda hareket eden titreşimlerdir

Kozma Prutkov şunları yazdı: “Suya çakıl taşları atarken oluşturdukları dairelere bakın; Aksi halde böyle bir fırlatma boş bir eğlence olacaktır.”

Bu daireler (alternatif sırtlar ve çöküntüler şeklinde), daha önce sakin olan su yüzeyinin bozulmasının bir örneğidir.

Tek bir yerde ortaya çıktıktan sonra hemen her yöne yayılmaya başlarlar. Bunlar dalgalar.

Elinizi akvaryuma ya da banyoya sallarsanız dalgalar da oluşacaktır. Bu dalgaların kaynağı elimizdir. Bu, bir sıvının yüzeyinde ortaya çıkan ve rahatsızlık yerinden eşmerkezli daireler şeklinde ayrılan en basit dalga salınım türüdür.

Bir sıvının yüzeyindeki dalgalar, yerçekiminin ve sıvının parçacıkları üzerindeki kuvvetlerin etkisiyle oluşur. moleküller arası etkileşim.

Bu türün en yaygın dalgaları şunlardır: deniz dalgaları yani denizlerin ve okyanusların yüzeyindeki dalgalar.

İngiliz bilim adamı A. Eddington şöyle yazmıştı: "Gemide seyahat eden bir kişi, okyanusun sudan değil dalgalardan oluştuğunu düşünür."

Su yüzeyine etki eden rüzgar hızının 1,1 m/s'ye ulaşmasıyla dalgaların ilk işaretleri görülmeye başlar. Rüzgâr arttıkça sırtların yüksekliği artar.

Baltık Denizi'ndeki dalgaların yüksekliği 5 m'ye ulaşır. Atlantik Okyanusu– 9 metreye kadar ve sularda güney yarımküre Su halkasının tüm Dünya'yı kapladığı yerde, 20 m/s hızla hareket eden, 12 - 13 m yüksekliğinde dalgalar gözlemlendi.

Deniz dalgaları kıyıya ulaştığında ani değişim Derinliklerde son derece yüksek su dalgalanmaları gözlemlenebilir. Bu durumda, büyük su kütlelerinin kinetik enerjisi, suyun basıncına dayanamayıp çökmeye karşı gelen (kıyı) engellere aktarılır. Yıkıcı güç sörf ulaşır büyük değerler. Yani örneğin Shetland Adalarıİskoçya'nın kuzeydoğusunda yaklaşık 20 m yüksekliğe atılan 13 tona kadar ağırlığa sahip kaya parçaları bulabilirsiniz. Bilbao'da (İspanya) 1.700 ton ağırlığındaki beton bir kütle devrildi ve yerinden fırladı. sörf.

Mekanik, bir sıvının yüzeyindeki dalgaların yanı sıra sözde dalgaları da inceler. elastik dalgalar – Ortaya çıkan rahatsızlıklar farklı ortamlar içlerindeki elastik kuvvetlerin etkisi nedeniyle.

Elastik bir dalganın oluşumu, esnek bir kordondaki salınımlar örneği kullanılarak kolayca gösterilebilir.

Gösteri: esnek kordon (atlama ipi). Kordonun bir ucu sağlam bir şekilde güçlendirilir ve serbest uç, kırbaç hareketiyle dikey bir düzlemde hareket ettirilir. Kordon boyunca elastik bir dalga akmaya başlar. Bu durumda rahatsızlığın kaynağı elastik ortam eldir.

Bir dalga ancak dış bir rahatsızlıkla birlikte çevrede ona karşı koyan güçler ortaya çıktığında ortaya çıkar. Genellikle bunlar elastik kuvvetlerdir.

Mekanik dalgalar yalnızca elastik ortamlarda ortaya çıkar ve hareket eder. Bu tür ortamlar oldukça yoğundur ve içindeki parçacıkların çarpışması, topların elastik çarpışmasına benzer. Bu, dalgadaki parçacıkların fazla enerjiyi komşu parçacıklara aktarmasına olanak tanır. Enerjinin bir kısmını aktaran parçacık orijinal konumuna geri döner. Bu süreç daha da devam ediyor. Böylece madde dalga halinde hareket etmez. Bir dalganın hareket aktarımı, madde aktarımı olmadan enerji aktarımıyla ilişkilidir. Ortamın parçacıkları denge konumları etrafında salınır.

Dalganın hareket yönüne göre parçacıkların salınım yönüne bağlı olarak, boyuna ve enine dalgalar.

Uzunlamasına bir dalgada Parçacıklar dalganın hareketiyle çakışan yönlerde salınır. Bu tür dalgalar, sıkıştırma ve gerilimin bir sonucu olarak ortaya çıkar. Sonuç olarak gazlarda, katılarda ve sıvılarda oluşabilirler.

Enine bir dalgada Parçacıklar dalganın hareket yönüne dik düzlemlerde salınır. Bu tür dalgalar ortamın katmanlarının kayması sonucu ortaya çıkar. Sonuç olarak yalnızca katılarda ortaya çıkabilirler çünkü Gazlarda ve sıvılarda bu tür bir deformasyon imkansızdır.

Suyun (veya başka bir sıvının) yüzeyindeki dalgalar ne boyuna ne de eninedir. Karmaşık, boyuna - enine bir karaktere sahiptirler.

Sıvı parçacıklar ya daireler halinde ya da yatay yönde uzatılmış elipsler boyunca hareket eder. Döner kavşak su yüzeyindeki parçacıklara dalga yayılımı yönünde yavaş hareketler eşlik eder. Kıyıda bulunabilecek tüm “deniz hediyelerini” açıklayan şey budur.

Herhangi fiziksel süreç her zaman, değerleri sürecin içeriğinin daha derinlemesine anlaşılmasına olanak tanıyan bir dizi özellik ile tanımlanır. Elastik ortamdaki dalga olayının da belirli özellikleri vardır. Bazılarıyla ders çalışırken tanıştık mekanik titreşimler.

Tahtaya yazın:

A– dalgadaki salınımların genliği (m)

(öğrenciler bunu ve dalganın sonraki özelliklerini bağımsız olarak adlandırırlar)

T– dalga(lar)daki salınımların periyodu

ν – dalgadaki salınımların frekansı (Hz)

Dalga hızı (m/s

Her dalga belirli bir hızda hareket eder.

Dalga hızının altında Rahatsızlığın yayılma hızını anlayın. Bir dalganın hızı, dalganın yayıldığı ortamın özelliklerine göre belirlenir. Bir ortamdan diğerine geçerken hızı değişir.

– dalga boyu (m)

Dalganın OX ekseni yönünün ötesinde yayılma yönünü seçerek ve dalgada salınan parçacıkların koordinatını Y ile belirterek, dalganın bir grafiğini oluşturmak mümkündür.

Dalgaboyu bir dalganın zamanda kat ettiği mesafedir döneme eşit içindeki dalgalanmalar.

Çünkü = belirli bir ortam için const, o zaman

Grafikten açıkça görülüyor ki dalga boyu – iki bitişik çıkıntı veya iki çukur arasındaki mesafedir.

Bu şunu yazabileceğimiz anlamına gelir
ve bu nedenle

Bir dalga bir ortamdan diğerine geçerken frekansı değişmez, sadece hızı ve dalga boyu değişir.

Maalesef deprem haberlerini sık sık duyuyoruz.

Çeşitli tektonik süreçler sırasında yer kabuğunda oluşan dalgalara denir. sismik.

6. Çalışılan materyalin konsolidasyonu.

Dalgaların kaynağı ne olabilir?

Dalgada enerji aktarımı olur mu? Peki ya maddeler?

Mekanik dalgalar hangi türlere ayrılır?

parçacıklar yönde salınım yapıyor mu?

Kayma dalgaları sıvı veya gaz içinde yayılabilir mi? Neden?

Boyuna dalgalar nerede oluşabilir? Peki ya çapraz olanlar?

Bugün dalgaların hangi özellikleriyle tanıştık?

Mekanik bir dalganın bir ortamdan diğerine geçişi sırasında aşağıdakilerden hangisi oluşmaz?

değişiklikler?

Egzersiz yapmak. Grafikten dalga özelliklerini (mümkün olan) belirleyin. Tanımlamak

Yayılma hızının 20 m/s olduğu biliniyorsa dalga boyu.

Cevap: Bir= 0,1m; T= 0,4 sn; ν = 2,5Hz; 8 m.

Görev 1. Denizdeki en yakın dalga tepeleri arasındaki mesafe 20 m'dir. Dalgadaki parçacıkların salınım periyodu 10 s ise dalga hangi hızda yayılır?

Çözüm:

Görev 2. Dalga boyu 2 m, yayılma hızı ise 400 m/s'dir. Bu dalganın 0,1 saniyede kaç tam salınım yaptığını belirleyin.

Çözüm:

7. Dersi özetlemek. Öğrenci değerlendirmesi.

8. Ödev: Belaga §§ 14, 15 (oku), notları öğren, problemleri çöz

İlgilenenler için: konulardan biri hakkında bir rapor veya sunum hazırlayın:

“Depremler”, “Tsunamiler”, “Hayvanlar - göstergeler”

Deprem yaklaşıyor."

Görev 1. Balıkçı, şamandıranın dalgalar üzerinde 5 saniye içinde 10 salınım yaptığını fark etti ve

bitişik dalga tümsekleri arasındaki mesafe 1 m'dir. Hız nedir

dalga yayılımı?

Görev 2. Dalgadaki salınımların frekansı 10000 Hz, dalga boyu ise 2 mm'dir. Hızı belirle

lahana germenin karşı ucu | örme kordon (Şekil 4.2). | Ortamın bozulmasına neden oluyorsa - | Xia periyodik dış kuvvet zamana göre değişen, harmonik kanunu, bu durumda neden olduğu dalgalara harmonik denir. Bu durumda ortamın her noktasında, harmonik titreşimler frekanslı dış etki. Öncelikle harmonik dalgaları veya harmoniklere yakın dalgaları ele alacağız. Bu en basit dalga hareketi türüdür. Çalışmak harmonik dalgalar Herhangi bir dalga hareketi teorisinin oluşturulmasında büyük öneme sahiptir.
Dalga hareketinin ana özelliği

Dalga hareketinin ana özelliklerinin görsel bir temsili, su yüzeyindeki dalgalar dikkate alınarak elde edilebilir. Dalgalar ileri doğru uzanan yuvarlak şaftlara benziyor (Şekil 4.3). Şaftlar veya çıkıntılar arasındaki mesafeler yaklaşık olarak aynıdır. Ancak eğer atarsanız hafif suörneğin konu kibrit kutusu o zaman dalga tarafından ileri taşınmayacaktır, ancak yukarı ve aşağı salınmaya başlayacak ve neredeyse tam olarak tek bir yerde kalacaktır.
Bir dalga yayıldığında, form hareket eder (titreşen bir ortamın belirli bir durumunu hareket ettirir), ancak dalganın içinde yayıldığı maddeyi aktarmaz. Bir yerde örneğin atılan bir taştan kaynaklanan su bozuklukları, komşu bölgelere iletilir ve yavaş yavaş her yöne yayılır. Su akışı yoktur; yalnızca yüzeyinin şekli hareket eder.
Dalga hızı
Bir dalganın en önemli özelliği yayılma hızıdır. Hangi nitelikte olursa olsun dalgalar uzayda anında yayılmaz. Hızları sınırlıdır. Örneğin bir martının deniz üzerinde öyle bir uçtuğunu ve sonunda hep aynı dalga tepesinin üzerinde kaldığını hayal edebiliriz. Bu durumda dalganın hızı martı hızına eşit olacaktır. Su yüzeyindeki dalgalar yayılma hızlarının düşük olması nedeniyle gözlemlenmeye uygundur.
Enine ve boyuna dalgalar
TE.KZh6'nın kauçuk bir kordon boyunca yayılan dalgaları gözlemlemek zor değildir. Kordonun bir ucu sabitlenirse ve kordonu elinizle hafifçe çekerek diğer ucu salınım hareketine ayarlanırsa, kordon boyunca bir dalga akacaktır (Şekil 4.4). İp ne kadar hızlı çekilirse dalga hızı da o kadar hızlı olacaktır. Dalga demirleme noktasına ulaşacak, yansıyacak ve geri dönecektir. Burada dalga ilerledikçe kordonun şeklinde değişiklikler meydana gelir. Kordonun her bölümü sabit denge konumuna göre salınır. Bir dalga kordon boyunca yayıldığında, bireysel bölümlerinin yayılma yönüne dik bir yönde salındığını lütfen unutmayın.
6 - 5654
Pirinç. 4.4
Titreşim yönü
dalga yayılımı

Yön
Pirinç. 4.5 dalga (Şekil 4.5). Bu tür dalgalara enine denir.
Ancak her dalga enine değildir. Salınımlar dalga yayılımı yönünde de meydana gelebilir (Şekil 4.6). Daha sonra dalgaya boyuna denir. Büyük çaplı uzun, yumuşak bir yay kullanarak uzunlamasına bir dalgayı gözlemlemek uygundur. Yayın uçlarından birine avucunuzla vurarak (Şekil 4.7, a), sıkıştırmanın (elastik dürtü) yay boyunca nasıl ilerlediğini görebilirsiniz. Bir dizi ardışık darbe kullanarak, yayda birbiri ardına ilerleyen yayın ardışık sıkıştırılmasını ve uzatılmasını temsil eden bir dalgayı harekete geçirmek mümkündür (Şekil 4.7,6). Yayın herhangi bir bobininin salınımı dalga yayılımı yönünde meydana gelir.
Mekanik dalgalardan en yüksek değer ses dalgaları var. Ancak ses dalgalarının incelenmesi daha kapsamlıdır. zor görev bir ip veya yay boyunca iradelerin incelenmesinden daha iyidir. Onlarla daha sonra detaylı olarak ilgileneceğiz.
Dalga enerjisi
Bir dalga yayıldığında hareket vücudun bir kısmından diğerine aktarılır. Bir dalganın hareket aktarımı, madde aktarımı olmadan enerji aktarımıyla ilişkilidir. Enerji bir ipin, ipin vs. başlangıcında titreşimler uyandıran bir kaynaktan gelir ve dalgayla birlikte yayılır. Bu enerji, örneğin bir kordondaki kinetik yönlerden oluşur.
Dalga yayılma salınımlarının yönü
Pirinç. 4.7
dshshshshr
b) kordonun bölümlerinin hareket enerjisi ve elastik deformasyonunun potansiyel enerjisi.
Suya atılan taştan çıkan dalganın enerjisi artar kinetik enerji su yüzeyinde yüzer, artabilir ve potansiyel enerji kıyıya yakın yerlerde yüzen cipsler.
Dalga yayıldıkça, kademeli azalma mekanik enerjinin bir kısmının iç enerjiye dönüştürülmesinden kaynaklanan titreşim genlikleri. Bu kayıplar ihmal edilebilirse, aynı miktarda mekanik enerji, örneğin bir kordonun kesitinden birim zamanda geçecektir.
Elektromanyetik dalgalar
Mekanik dalgalar madde içinde yayılır: gaz, sıvı veya katı. Ancak yayılmak için herhangi bir maddeye ihtiyaç duymayan başka bir dalga türü daha vardır. Bunlar, özellikle radyo dalgalarını ve ışığı içeren elektromanyetik dalgalardır. Elektromanyetik alan, boşlukta, yani atom içermeyen bir uzayda var olabilir. Bu dalgaların alışılmadık doğasına ve mekanik dalgalardan keskin farklılıklarına rağmen, elektromanyetik dalgalar yayılmaları sırasında mekanik dalgalara benzer şekilde davranırlar. Özellikle elektromanyetik dalgalar aynı zamanda aşağıdakilerle de yayılır: terminal hızı ve enerjiyi yanlarında taşırlar. Bu en önemli özellikler her türlü dalga.