Довжина хвилі і швидкість хвилі
Довжина хвилі – найкоротша відстань між точками, що хитаються в одній фазі. Довжина хвилі позначається буквою ” лямбда ” ?.
При розгляді хвилі різні частинки середовища будуть коливатися в різних фазах, якщо тільки відстань між ними не дорівнює n*?, де n – деяке ціле число.
Довжина хвилі
За один період хвиля поширюється на відстань рівне?. З урахуванням цього можемо дати інше визначення довжині хвилі. Довжина хвилі – відстань, на яку поширюється хвиля, за час дорівнює періоду.
Ми знаємо вже, що період і частота зв’язані між собою таким співвідношенням:
Т = 1/?.
Тоді довжину хвилі можна виразити через частоту:
? = V/?.
Швидкість хвилі
І відповідно швидкість хвилі:
V = ?*?.
Дана формула буде справедлива як для поздовжніх, так і для поперечних хвиль. Коли хвиля поширюється вздовж шнура, ми можемо побачити два типи періодичності в її рухах.
1. Кожна частка робить періодичні коливання в часі. Якщо у нас гармонійні коливання, то частота і амплітуда цих коливань будуть однакові у всіх частинах шнура. Різниця лише у фазі коливань.
2. У будь-який момент часу форма хвилі повторюється через відстань?.
На наступному малюнку представлена одна і та ж хвиля в різні моменти часу. Видно хвиля лише трохи зрушила, але форма залишилася колишньою.
Рівняння біжучої хвилі
Спробуємо отримати рівняння хвилі, щоб отримати зміщення точки в будь-який момент часу при поширенні гармонійної хвилі. Зробимо це на прикладі хвилі біжить по шнуру. Вісь Ох направимо за напрямом поширення хвилі. Кінець шнура змусимо робити коливання з частотою?. Тоді коливання будуть відбуватися за законом:
S = Sm*sin (?*t).
Коливання будуть поширюватися уздовж шнура зі швидкістю V. Довільної точки шнура ці коливання досягнуть через час рівне
? = x/V.
Ця точка теж почне здійснювати гармонічні коливання з такою ж частотою?. Але при цьому будуть запізнюватися на час?.
Якщо вважати, що хвилюють не загасає в міру поширення, то коливання в довільній точці х будуть відбуватися з такою ж амплітудою Sm, але з іншого фазою.
Рівняння біжучої хвилі буде мати наступний вигляд:
S = Sm*sin (?*(t – ?)) = Sm*sin (?*(t – x/V)).
Related posts:
- Механічні хвилі в пружному середовищі Механічні хвилі – це хвилі, які розповсюджуються в пружної середовищі обурення, т. є. відбувається відхилення частинок середовища від положення рівноваги. Пружне середовище – це таке середовище, де її деформація пропорційна доданої силі. Швидкість хвилі – це швидкість, з якою поширюється обурення в пружної середовищі. Довжина хвилі – це відрізок траєкторії, на якій поширюється хвиля за […]...
- Механічні хвилі, частота хвилі Якщо в якомусь місці пружного середовища (твердого, рідкого або газоподібного) порушити коливання його часток, то внаслідок взаємодії між частинками це коливання почне поширюватися в середовищі від частинки до частинки з деякою швидкістю v. Наприклад, якщо в рідке або газоподібне середовище помістити нестійке тіло, то коливальний рух тіла буде передаватися прилеглим до нього часткам середовища. Вони, […]...
- Пружні хвилі (механічні хвилі) Збурення, які поширюються в просторі, віддаляючись від місця їх виникнення, називають хвилями. Пружні хвилі – це вібрації, які поширюються в твердому, рідкому і газоподібному середовищах завдяки дії на них сил пружності. Самі ці середовища називають пружними. Збурення пружного середовища – це будь-яке відхилення частинок цього середовища від свого положення рівноваги. Візьмемо, наприклад, довгу мотузку (або […]...
- Як поширюються електромагнітні хвилі? Кожен раз, коли електричний струм змінює свою частоту або напрямок, він генерує електромагнітні хвилі – коливання електричного і магнітного силових полів в просторі. Один із прикладів – змінюється струм в антені радіопередавача, який створює кільця поширюються в просторі радіохвиль. Енергія електромагнітної хвилі залежить від її довжини – відстані між двома сусідніми “піками”. Чим менше довжина […]...
- Механічні хвилі. Звук Механічні хвилі – це обурення середовища, що поширюються в просторі з плином часу. Хвилі, при поширенні яких частинки середовища зміщуються вздовж напрямку поширення хвилі, називають поздовжніми. Якщо частки середовища зміщуються поперек, то це поперечні хвилі. Частоту V коливань кожної точки середовища називають частотою хвилі. Величину Т, зворотну частоті, називають періодом хвилі. Амплітуду коливань частинок середовища […]...
- Звукові хвилі – реферат Світ навколо нас – це простір звуків. Звук тісно пов’язаний з поняттям звукової хвилі. Саме завдяки звуковій хвилі ми маємо можливість не тільки чути звук, а й поділяти його на якісні характеристики. Звукова хвиля являє собою механічні коливання молекул пружного середовища. Пояснення: в результаті обурення, відбуваються коливання повітря в джерелі звуку, фіксується перепад тиску, так […]...
- Утворення хвиль Як відбувається поширення коливань? Необхідна середовище для передачі коливань або вони можуть передаватися без неї? Як звук від звучного камертона доходить до слухача? Яким чином швидкозмінних струм в антені радіопередавача викликає появу струму в антені приймача? Як світло від далеких зірок досягає нашого ока? Для розгляду подібного роду явищ необхідно ввести нове фізичне поняття – […]...
- Релеївські хвилі У 1885 році англійський фізик Релей проводив дослідження акустичних поверхневих хвиль, які поширюються по поверхні земної кулі, не йдучи в його глибини. Релеївські хвилі, як їх потім назвали, зіграли величезну роль в народженні нової науки – акустоелектроніки. Але спочатку вчені про них просто… забули. Навіть у другій половині 20 ст. взагалі не було ясно, чи […]...
- Поздовжні хвилі У природі, однак, поширені не системи зі штучно зроблених важків на нитки, а природні системи, що складаються з молекул, атомів і елементарних частинок. У цих випадках розмір коливних предметів і відстані між кожною їх парою дуже малі в порівнянні з відстанню, на яку поширюється хвиля, а число цих об’єктів таке, що виміряти всі відстані неможливо. […]...
- Рух як поширення. Хвилі Що розуміють під хвилями? Які бувають хвилі? Де в природі спостерігаються хвилі? Що таке електромагнітні хвилі? Як виявляються на досвіді електромагнітні хвилі різних діапазонів? Урок-лекція ЩО ТАКЕ ХВИЛЯ. Рух хвиль людина спостерігав з давніх часів, і багато письменників. поети, художники зверталися до образу хвилі. Наукове поняття хвилі з’явилося значно пізніше. Що ж таке хвиля в […]...
- Плоскі електромагнітні хвилі Для електромагнітних полів, що залежать від часу з системи рівнянь Максвелла (1.1b) слід взаємозв’язок зміни їх електричних і магнітних полів. Найбільш просто в цьому переконатися, якщо розглядати залежне від часу електромагнітне поле в середовищі, в якому немає сторонніх зарядів, сторонніх струмів, щільність яких може бути обчислена за формулою, і відсутня провідність (). Таким умовам відповідає […]...
- Хвилі Еліота У 1938 році Ральф Нельсон Елліотт випустив у світ монографію “Хвильовий принцип”, яка практично перевернула економічний світ і фондовий ринок зокрема. Всю свою старість містер Еліот присвятив тому, щоб спостерігати за поведінкою ринку і знаходити в ньому закономірності. В результаті цього він довів, що певні закони впливають на психологію і розвиток ринку. Всі процеси на […]...
- Електромагнітні коливання і хвилі: визначення Коливання – це рухи або стану, повторювані в часі. У фізиці є коливання 2х типів – механічні і електромагнітні, а також їх комбінації. Це пов’язано з тим, що гравітаційні й електромагнітні взаємодії є дуже важливими в життєдіяльності людини. Справа в тому, що звук і світло, є коливаннями щільності і тиску повітря (звук) і дуже швидкими […]...
- “Швидкість електричного струму” і швидкість руху носіїв заряду Уявімо собі дуже довгий ланцюг струму, наприклад телеграфну лінію між двома містами, віддаленими один від іншого, скажімо, на 1000 км. Ретельні досліди показують, що дії струму в другому місті почнуть проявлятися, т. Е. Електрони в що знаходяться там провідниках почнуть рухатися, приблизно через секунди після того, як почалося їх рух по проводах в першому місті. […]...
- Звук (звукові хвилі). Приймачі звуку Приймачі звуку служать для сприйняття звукової енергії і перетворення її в інші види енергії. До приймачів звуку відносяться, зокрема, слуховий апарат людини і тварин. У техніці для прийому звуку застосовують головним чином мікрофони (в повітрі), гідрофони (у воді) і геофони (в земній корі). У газах і рідинах звукові хвилі поширюються у вигляді поздовжніх хвиль стиснення […]...
- Морські хвилі Більшість морських хвиль утворюють вітри, що дмуть над водою. Розміри і сила цих хвиль залежать від швидкості вітру, його тривалості і “розгону” – довжини шляху, на якому вітер діє. Тихий океан, що має величезну протяжність, створює найбільші морські хвилі. Так, хвилі, які обрушуються на тихоокеанське узбережжя США, зароджуються часом за 10 тис. км від берега. […]...
- Поздовжні хвилі у фізиці У поздовжньої хвилі частинки середовища здійснюють коливання біля середнього положення вздовж напрямку перенесення енергії. Тому її називають поздовжньої. Типовим прикладом поздовжньої хвилі є звук. У колишні часи люди в робочих селищах вранці піднімалися і йшли на роботу по звуку заводського гудка. Звук добре поширюється в повітрі. Точніше, в процесі еволюції наш слуховий апарат пристосувався добре […]...
- Як виміряти звукову хвилю? Довжина хвилі – це відстань між двома найближчими точками хвилі в одній фазі коливань. Довжину хвилі вимірюють від одного максимуму хвилі до іншого. Більшість з нас бачили хвилі на морі. Перш ніж досягти берега, хвилі покривають морську гладь брижами. Самі верхні точки хвиль називаються максимумами, самі нижні – мінімумами. Відстань між одним максимумом і іншим […]...
- Електромагнітні хвилі Луч, пронизала ефір, На землі обернеться Цілою армією відблисків… М. Величка Як ви дізналися з попереднього параграфа, Фарадеем було відкрито явище електромагнітної індукції. Але ми знаємо, що зовнішню силу, яка викликає в провіднику струм, називають електрорушійної силою (ЕРС). Отже, рух провідника відносно магнітного поля (або рух магнітного поля щодо провідника) призводить до виникнення ЕРС. Завдяки […]...
- До чого сняться хвилі Якщо вам наснилися хвилі, то важливо звернути увагу на їх висоту, а також на те – чиста або каламутна вода. Зазвичай бачити в сні хвилі – це знак того, що вам належить багато роботи або ви будете наполегливо вчитися, в результаті чого отримаєте знання. Чим вище хвилі, тим більше знань у вас залишиться в голові. […]...
- Чому з’являються хвилі? Морів і океанів без хвиль не буває. У чому ж полягають основні причини цього природного явища? Головна сила, що викликає хвилі, – це вітер. У тиху погоду, особливо рано вранці, морська поверхня здається практично дзеркальною. Проте варто піднятися хоча б самому слабкому вітрі, як на воді (за рахунок тертя повітря про її поверхню) почнуть з’являтися […]...
- Вітрові хвилі і цунамі З давніх-давен все рухоме і мінливе на Землі порівнюють з водою, адже ця стихія дуже рідко перебуває в спокої. Варто подути легкому вітерцю, і навіть на поверхні невеликого ставка виникне брижі. Якщо ж вітер посилиться, то брижі перетвориться в хвилі. У морях і океанах, над поверхнею яких є де розгулятися вітрам, хвилі виростають до 5-7 […]...
- Швидкість у фізиці Ми розглянули переміщення предмета на площині. Слід сказати, що будь-яке переміщення відбувається в часі. Можна сказати, що куля перемістився з початкової точки А в кінцеву точку Б за якийсь проміжок часу: Δt = t1 – t0, де t1 – кінцевий час; t0 – початковий час; Δt – проміжок часу Якщо ми хочемо дізнатися як швидко […]...
- Вторинні хвилі Ми говорили вище, що поширення хвиль зручно уявляти собі як рух хвильових поверхонь. Але згідно якими правилами переміщаються хвильові поверхні? Іншими словами – як, знаючи положення хвильової поверхні в даний момент часу, визначити її положення в наступний момент? Відповідь на це питання дає принцип Гюйгенса – ключове твердження хвильової теорії світла. Принцип Гюйгенса має вельми […]...
- Швидкість відносного руху двох тіл Нехай два тіла рухаються вздовж однієї прямої і ми знаємо швидкості цих тіл. Як знайти, з якою швидкістю рухається одне з цих тіл відносно іншого? Розглянемо спочатку випадок, коли швидкості тіл спрямовані однаково. Вирішимо завдання З селища одночасно виїхали в одному напрямку вантажівка зі швидкістю 40 км / год і легковий автомобіль зі швидкістю 60 […]...
- Звук (звукові хвилі). Ехо Відбиттям звуку пояснюється і відлуння. Відлуння – це звукові хвилі, відбиті від якої-небудь перешкоди (будівель, пагорбів, дерев) і повернулися до свого джерела. Ми чуємо луну лише в тому випадку, коли відбитий звук сприймається окремо від сказаного. Відбувається це тоді, коли до нас доходять звукові хвилі, послідовно відбилися від декількох перешкод і розділені інтервалом часу t> […]...
- Особливості хвиль Океанічні води постійно переміщаються. Ці рухи викликаються різними факторами – атмосферні зміни, відмінності вод океану, вплив Місяця, землетруси, вулкани та ін. Одним з видів руху води є хвилі. Хвиля сама по собі представляє підняття і опускання вертикальної товщі води. Однак ці коливання поширюються в різні боки, і тому здається, що хвилі рухаються горизонтально. Основними властивостями […]...
- Звук (звукові хвилі). Гучність звуку Гучність звуку – це суб’єктивне якість слухового відчуття, що дозволяє розташовувати звуки за шкалою від тихих до гучних. Слухові відчуття, які у нас викликають різні звуки, багато в чому залежать від амплітуди звукової хвилі і її частоти, які є фізичними характеристиками звукової хвилі. Цим фізичними характеристиками відповідають певні фізіологічні характеристики, пов’язані з нашим сприйняттям звуку. […]...
- Звук (звукові хвилі). Висота звуку Крім гучності звук характеризується висотою. Висота звуку визначається його частотою: чим більше частота коливань в звукової хвилі, тим вище звук. Коливань невеликої частоти відповідають низькі звуки, коливань великої частоти – високі звуки. Так, наприклад, джміль махає своїми крильцями з меншою частотою, ніж комар: у джмеля вона становить 220 помахів в секунду, а у комара – […]...
- Швидкість нерівномірного руху Якщо при прямолінійному рівномірному русі тіло за рівні проміжки часу проходить рівні шляхи, так як його швидкість не змінюється, то при нерівномірному русі тіло за рівні проміжки часу проходить різні шляхи, так як швидкість тіла змінюється. Прикладами прямолінійного нерівномірного руху можуть бути розгін і гальмування. У випадку розгону швидкість тіла збільшується, і за кожен рівний […]...
- Швидкість відносного руху Як відомо, будь-який рух тіла відносно обраної системи відліку. Для якихось систем відліку тіло буде рухатися швидко, для інших повільніше, а для третіх взагалі спочивати. Коли йдеться про швидкість прямолінійного рівномірного руху, то зазвичай мається на увазі, що швидкість вимірюється щодо покоїться тіла. Наприклад, ви стоїте, а поруч проїжджає велосипедист, і ви спостерігаєте, що за […]...
- Поляризація світла Дифракція і інтерференція світла підтверджує хвильову природу світла. Але хвилі можуть бути поздовжніми і поперечними. Розглянемо наступний досвід. Поляризація світла Припустимо пучок світла через прямокутну пластину турмаліну, одна з граней якої паралельна осі кристала. Ніяких видимих змін не відбулося. Світло лише частково погасив у пластині і придбав зеленувате забарвлення. Тепер після помістимо ще одну пластину […]...
- Як вимірюють швидкість світла? У 1676 датський астроном Оле Ремер зробив перший грубу оцінку швидкості світла. Ремер зауважив слабке розбіжність в тривалості затемнень супутників Юпітера і зробив висновок, що рух Землі, або наближається до Юпітера, або віддаляється від нього, змінювало відстань, яку доводилося проходити світлу, відбитому від супутників. Вимірявши величину цієї розбіжності, Ремер підрахував, що швидкість світла становить 219911 […]...
- Звук (звукові хвилі). Інфразвук Звукові хвилі з частотою, меншою 16 Гц, називаються інфразвуком. Інфразвукові хвилі людське вухо не сприймає. Незважаючи на це, вони здатні чинити на людину певний фізіологічний вплив. Пояснюється це дію резонансом. Внутрішні органи нашого тіла мають досить низькі власні частоти: черевна порожнина і грудна клітка – 5-8 Гц, голова – 20-30 Гц. Середнє значення резонансної частоти […]...
- Голос моря і хвилі вбивці Наука стверджує, що світовий океан – це колиска життя на нашій планеті. Однак, з незрозумілої причини, саме океан залишається для людини самої загадкової і ворожим середовищем. Гігантські хвилі, народжені повним штилем, змивають з лиця землі цілі континенти. Непізнані наукою підводні об’єкти по-хазяйськи втручаються в наше повсякденне життя. Підводні міста, залишені своїми таємничими мешканцями багато тисяч […]...
- Хвильове рівняння Шредінгера “Рівняння Шредінгера дало вченим можливість уявити собі досліджувані ними атомні системи і передбачати їх поведінку”, – пише фізик Артур Міллер. Шредінгер отримав своє рівняння під час канікул на лижному курорті в Швейцарії, де він відпочивав зі своєю тодішньою коханкою, яка, ймовірно, стимулювала його інтелектуальні та “еротичні вибухи”, як він сам це називав. Хвильове рівняння Шредінгера […]...
- Швидкість у фізиці: одиниці швидкості Як ви думаєте, хто рухається швидше агроном Васєчкін, автомобіль Renault чи літак Боїнг? Хто з них швидше добереться від Києва до Черкас? Відповідь очевидна Renault швидше Васечкіна, але повільніше Боїнга. Тобто ми не тільки знаємо, як рухаються різні об’єкти, але і можемо порівняти їх швидкості. А що таке швидкість у фізиці? Як знайти швидкість тіла, […]...
- Механічні коливання (формули) Механічні гармонічні коливання, рівняння вільних коливань, вільні коливання вантажу на пружині, малі коливання математичного маятника і тд. Механічні гармонічні коливання: Рівняння вільних коливань: Вільні коливання вантажу на пружині: Малі коливання математичного маятника: Фізичний маятник: Добротність коливальної системи: Рівняння вимушених коливань:...
- Розсіювання світла. Залежність розсіювання від довжини хвилі При проходженні природного світла через неоднорідне середовище світлові хвилі дифрагують на наявних неоднородностях і дають дифракційну картину з досить рівномірним розподілом інтенсивності в усіх напрямках. Таку дифракцию називають розсіюванням. Розсіювання світла – явище, при якому світло, що поширюється в середовищі, відхиляється по всіляких напрямках. Теорію розсіювання світла розробив англійський фізик Дж. Релей (1842-1919 р). Розрізняють […]...
- Звук (звукові хвилі). Відбиття звуку На кордоні між двома різними середовищами частина звукової хвилі відбивається, а частина проходить далі. При переході звуку з повітря у воду 99,9% звукової енергії відбивається назад, однак тиск в минулій в воду звуковій хвилі виявляється майже в 2 рази більше, ніж в повітрі. Слуховий апарат риб реагує саме на це. Тому, наприклад, крики і шуми […]...