Смущения механични вълни

§ 67 СМУЩЕНИЯ механични вълни

Всяка вълна движение, присъщи на явлението интерференция и дифракция. ние сега започва да се запознаят. За да се уверите, че светлината е вълна природата, че е необходимо да се намери експериментално доказателство за намеса и дифракция на светлината.

Luchpze да се разбере явлението интерференция на светлината, за първи път се обсъдят влиянието на механични вълни.

Добавяне на вълни. Много често в околната среда в същото време се прилагат няколко различни вълни. Например, когато стаята се говори много малко хора, звуковите вълни се наслагват един върху друг. Какво става, ако това се случи?

Най-лесният начин да се наблюдава налагането на механични вълни, гледане на вълните на повърхността на водата. Ако се хвърли камък във водата, две, при което се образува две кръгови вълни, може да се види, че всяка вълна преминава през другия и се държи в бъдеще, ако друга вълна не съществува. По същия начин, различен брой звукови вълни могат да се разпространяват едновременно във въздуха. по никакъв начин не пречат един на друг. Разнообразие от музикални инструменти в един оркестър или гласовете в хора създава звукови вълни едновременно, уловени от нашето ухо. Освен това, на ухото може да различи един звук от друг.

Сега нека да разгледаме по-отблизо какво се случва на места, където вълните се наслагват един върху друг. Наблюдавайки вълните на водата на повърхността между два камъните се хвърлят във водата, може да се види, че някои части от повърхността не е нарушена, и на други места смущение се увеличили. Ако двете вълни се срещнат на едно място със своите гребени, а след това в този момент смущения на повърхностните води се увеличава. Ако, обаче, на гребена на една вълна отговаря на коритото от друга страна, на повърхността на водата няма да е възмутен.

Като цяло, във всяка точка на колебанията на средни вълни, причинени от две, просто да се откаже. Полученият обем на всяка частица на средата е алгебрични сумата от преместванията, които биха възникнали по време на размножаване на вълната при липса на друга.

Смущения. Присъединителните вълни в пространство, което води до получаване на постоянна но разпределението време на амплитудите на получената вибрации на средата частици 1 се нарича смущения.

Нека разберем при какви условия се наблюдават смущения вълна. За това ние считаме, по-подробно добавянето на вълни, образувани на повърхността на водата.

Възможно е едновременно да се възбуди две кръгови вълна в банята посредством две ptarikov, монтиран на пръчка, която изпълнява хармонични трептения (фиг. 8.43). Във всяка точка М на повърхността на водата (фиг. 8.44) ще се формира вибрациите, причинени от две вълни (O1 и O2 от източниците). Амплитудите на вибрациите, предизвикани от точка M двете вълни като цяло ще варира, като вълни преминават различни пътища D1 и D2. Но ако разстоянието между I източници е много по-малко от тези пътища е двете амплитуди може да се разглежда по същество едни и същи.

В резултат на прибавяне на вълни идват в точка М, зависи от фазовата разлика между тях на. Възпроизвежда различни разстояния D1 и D2 са вълна път разлика

г = d2 - D1. Ако разликата в пътя е равна на дължината на вълната. втората вълна се забави в сравнение с първата един период (а именно за периода на вълната преминава път равна на неговата дължина на вълната). Следователно, в този случай гребените (и коритата) на двете вълни съвпадат.

върхове състояние. Фигура 8.45 показва времевата зависимост на X1 на премествания и x2 вълни при г =. Сигналът на фазовата разлика е нула (или, еквивалентно, 2 като задължително период е равно на 2). В резултат на прибавяне на тези трептения възникне в резултат на колебанията при два пъти на амплитудата. Колебанията в резултат преместване х на фигурата показва оцветен пунктираната линия.

1 От латинските думи наред - взаимно, един с друг и ferio удари, поразителен.

Същото ще се случи, ако г интервал не се вписва в една, но всяко цяло число от дължини на вълните.

трептения амплитудата на частиците на носителя в този момент е максимален, ако разликата път на две вълни, които възбуждат вибрации в този момент е равна на цяло число от дължини на вълната:

минималното условие. Да предположим, че след като интервал Ad подредени половината дължина на вълната. Очевидно е, че за тази втора вълна изостава първия половин период. фазовата разлика е равно на п, т. е. трептенията ще настъпят в antiphase. В резултат на прибавянето на колебание амплитудата на получения трептенията е равно на нула, т.е.. Е. Не (фиг. 8.46) в колебания точка. Същото се случва, ако сегментът се адаптира нечетен брой на половината дължина на вълната.

трептения амплитудата на частиците на носителя в този момент е минимална, ако разликата в пътя на две вълни, които възбуждат вибрации в този момент е равно на нечетен брой на половината дължина на вълната:

Ако d2 пътя разлика - d1 се междинна стойност между амплитудата на трептенията Получената отнема известно междинна стойност между нула и два пъти на амплитудата. Но важното е, че амплитудата на колебание във всеки един момент не се променя с времето. На повърхността има известно, неизменна в разпределението време на амплитудите на трептения, които се нарича модел смущения. Фигура 8.47 показва снимка на модела на смущения на две кръгови вълни от двата източника (черни кръгове). Бели петна в средата на снимките отговарят на люлка, и на тъмно - ниски нива.

Последователни вълни. За да се образува стабилна намеса модел е необходимо източниците на вълната имат същата честота и фаза разликата на колебание е постоянна.

Източници, които отговарят на тези две условия, наречени съгласуван 1. Последователна и ги нарича по вълните. Само стабилен модел смущения се образува чрез добавяне на последователни вълни.

Ако фаза разлика от източниците на трептене не е постоянен, а след това във всяка точка в средата, на фаза разлика от трептения въодушевени, че двете вълни ще се променя с времето. Поради това, в резултат на амплитудата на трептене с течение на времето непрекъснато ще се промени. В резултат на това върховете и спадовете се движат в пространството, както и модела на смущения е замъглено.

Разпределението на енергия в стандарта. Вълните носят енергия. Какво се случва с тази енергия в затихващи вълни взаимно? Може би това се превръща в други форми, и минимумите на модела за намеса генерира топлина? Нищо подобно!

Присъствието на най-малко в даден момент на модела за намеса означава, че енергията не идва тук изобщо. Поради енергия смущения pepepaspredilenie в пространството. Не се разпределя равномерно върху всички частици на средата, и се концентрира при максимуми се дължи на факта, че слабите не се подава на всички.

1Ot Латинска cohaereus - vlaimosvyazanny.

Откриване на модела на смущения показва, че сме свидетели процес вълна. Вълни могат да анулират взаимно и сблъсък частиците няма да унищожат един друг напълно. Пречат само последователна (координирано) вълна.

1. Какво voliy нарича последователна!
2. Какво се нарича намеса!

Помощ студент онлайн. Физика и астрономия за 11 клас изтегляне. календар и тематично планиране

Ако имате корекции или предложения на този урок, моля свържете се с нас.

Ако искате да видите и другите корекции и предложения за уроци, погледнете тук - Образователен форум.