Фізичні характеристики хвилі
Як і будь-яке явище, хвилю можна описати за допомогою декількох фізичних величин.
Амплітуда хвилі – це найбільше відхилення коливної за певним законом величини, яка цю хвилю характеризує, від середнього значення або від деякого значення, умовно прийнятого за нульовий. Наприклад, для поперечної хвилі це половина відстані від вершини горба до глибини западини.
Швидкістю поширення хвилі називають швидкість руху будь-якій її точки, що знаходиться в певній фазі: гребеня або западини, точки максимального згущення або максимального розрідження – у напрямку руху хвилі. Ця швидкість, як і будь-яка інша, вимірюється в м / с.
Довжиною хвилі називають відстань між двома горбами або двома точками з максимальною щільністю (відповідно, між западинами або точками з мінімальною щільністю) (рис. 62, В). Зазвичай довжину хвилі позначають грецькою буквою λ (лямбда), її одиницею в СІ є метр. Однак на практиці часто доводиться мати справу з дуже малими довжинами хвиль, тому довжину хвилі часто вимірюють у милі-, мікро – або нанометрах.
Частота коливань хвилі визначається так само, як і будь-яка інша частота коливань, і означає число коливань, яке визначає хвилю величина здійснює за одиницю часу. Позначається вона, як ми вже знаємо, грецькою буквою v, а одиницею її виміру служить герц або з-1. У разі великих частот їх можна вимірювати в кілогерц (кГц) або мегагерцах (МГц).
Неважко знайти взаємозв’язок між швидкістю поширення хвилі, її довжиною і частотою. Нехай хвиля поширюється зі швидкістю v м / с, а її частота дорівнює v Гц. Це означає, що протягом секунди хвиля пройде v метрів і зробить на цій відстані v коливань. Отже, довжина хвилі буде дорівнює v / v метрів. Наприклад, якщо якась хвиля поширюється зі швидкістю 100 м / с, а її частота дорівнює 10 Гц, то її довжина становитиме 100 м / с: 10 с-1 = 10 м.
Хвилі та пов’язані з ними процеси відіграють величезну роль у природі, житті людини і широко застосовуються у всіляких технічних пристроях. У наступному параграфі ми познайомимося з одним з найбільш звичайних хвильових явищ – звуком.
Перевірте свої знання
1. Як пов’язані між собою швидкість поширення, довжина і частота хвилі?
2. Чому довжина хвилі при одній і тій же частоті збуджуючих коливань неоднакова в різних середовищах їх розповсюдження?
3. Які хвилі поширюються в товщі води?
4. Як поширюються поздовжні і поперечні хвилі?
Related posts:
- Довжина хвилі і швидкість її поширення Абсолютно все в цьому світі відбувається з будь-якою швидкістю. Тіла не переміщаються моментально, для цього потрібен час. Не є винятком і хвилі, в якому б середовищі вони не поширювалися. Швидкість поширення хвилі Якщо ви кинете камінь у воду озера, то виниклі хвилі дійдуть до берега не відразу. Для просування хвиль на деяку відстань необхідно час, […]...
- 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?. […]...
- Електромагнітні хвилі: визначення Електромагнітні хвилі, точне довжина та частота хвилі – ключові параметри характеризують електромагнітне поле. Для наочності подумки уявімо електромагнітні хвилі у вигляді черговості систематично повторюваних хвиль величезній швидкості, яка дорівнює швидкості світла. Частота – це показник, який представляє число коливань або циклів у секунду, а “довжина хвилі” застосовується для опису відстані між наступними одна за одною […]...
- 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, […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- 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 – […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- 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. […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- Як рухаються частинки води в хвилі? Зі швидкістю хвилі переміщується НЕ маса води, а тільки енергія хвилі. Частка води в хвилює море робить не поступальні, а особливі коливальні рухи. Краплі рухаються по кругових орбітах, діаметр яких у поверхні дорівнює висоті хвилі. Точніше, вони описують спіралі, оскільки під впливом вітру вода набуває також поступальний рух, завдяки якому, як ми знаємо, виникають морські […]...
- Поширення коливань у середовищі і хвилі Щоб зрозуміти, як поширюються коливання в середовищі, почнемо здалеку. Ви відпочивали небудь на березі моря, спостерігаючи за методично набігають на пісок хвилями? Чудесне видовище, чи не так? Але в цьому видовище крім задоволення можна відшукати і деяку користь, якщо трохи задуматися і поміркувати. Поміркуємо і ми, щоб принести користь своєму розуму. Що таке хвилі? Прийнято […]...
- 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 […]...
- 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. […]...
- 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 […]...
- Ефект Доплера (формула) Явище зміни частоти і довжини хвиль, що сприймається приймачем при зміні положення щодо нього джерела коливань, називають ефектом Доплера, на честь відкрив його в 1842 році фізика Крістіана Доплера. Частота і довжина коливань можуть змінюватися не тільки під час руху джерела відносно приймача, але і навпаки. У вигляді формули ефект Доплера можна виразити наступним чином: […]...
- 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 […]...
- 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 – […]...
- 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 […]...
- Звук і його характеристики Яким буває звук? Якими параметрами характеризується музичний звук? Як пов’язані характеристики звуку з параметрами хвилі? Урок-практикум МЕТА РОБОТИ. Визначити, якими параметрами можна охарактеризувати звук; навчитися зображати різні звуки у вигляді графіка хвилі. ПЛАН РОБОТИ. Послідовно виконуючи завдання, вивчіть основні характеристики звуку. Що мав на увазі поет, який написав вірш, уривок з якого наведено як епіграф, […]...
- 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 […]...
- Електромагнітне випромінювання: коротко Електромагнітним випромінюванням називається розповсюджується в просторі обурення електричних і магнітних полів. Основними характеристиками електромагнітних хвиль є їх частота і довжина, які залежать від швидкості поширення хвиль, у свою чергу залежить від середовища. Електромагнітні хвилі – це поперечні хвилі, в яких вектори напруженостей електричного і магнітного полів коливаються перпендикулярно до напрямку поширення хвилі. Від хвиль на […]...
- Гармонійні коливання Гармонійні коливання – коливання, що здійснюються за законами синуса і косинуса. На наступному малюнку представлений графік зміни координати точки з плином часу за законом косинуса. Амплітуда коливань Амплітудою гармонійного коливання називається найбільше значення зміщення тіла від положення рівноваги. Амплітуда може приймати різні значення. Вона залежатиме від того, наскільки ми змістимо тіло в початковий момент часу […]...
- Пульс. Характеристики пульсу, методи дослідження Пульс – це коливання стінок судин і прилеглих до них тканин, викликані діяльністю серця. Розрізняють артеріальний і венозний пульс. Артеріальний пульс – це періодичне розширення і подовження стінок артерій, що виникає у відповідь на викид крові з серця в судини при систоле шлуночків. Його механізм пов’язаний з виникненням пульсової хвилі в момент вигнання крові з […]...
- 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. […]...
- Що таке цунамі Цунамі – це природне явище, що представляє собою серію величезних хвиль, що виникають через потужні коливань товщі морської води. Швидкість поширення цунамі може досягати 900 км/год, при цьому висота гребеня хвилі найчастіше входить в діапазон 10-40 м. Найбільша хвиля, зафіксована за всю історію людства, мала висоту вище півкілометра. Явище може являти собою низку припливів і […]...
- Як катаються на серфінгу? Удавана легкість, з якою досвідчені спортсмени мчаться на дошці по хвилях, залишає в тіні складну взаємодію сил, що робить серфінг можливим. Форма хвиль в місці їх зародження і поблизу берега істотно відрізняється, тому спортсмени можуть підійматися на хвилю тільки тоді, коли вона, наближаючись до пляжу і піднімаючись вгору, починає закручувати свій гребінь, щоб через мить […]...
- 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 гелій змінює голос? Гелій – це газ з восьмої групи періодичної таблиці Менделєєва. Чому гелій так сильно змінює голос? Мало того, що голос стає вищим, так він ще виявляється більш спотвореним і нібито іграшковим. На цей рахунок існує дуже багато версій: підвищується частота коливань голосових зв’язок; гелій легший, тому виходить швидше; гелій змінює хімічний склад голосових зв’язок. Але […]...
- Фізика дифракція світла Якщо на шляху хвилі виникає перешкода, то відбувається дифракція – відхилення хвилі від прямолінійного поширення. Це відхилення не зводиться до відбиття або заломлення, а також викривлення ходу променів внаслідок зміни показника заломлення середовища. Дифракція полягає в тому, що хвиля огинає край перешкоди і заходить в область геометричної тіні. Нехай, наприклад, плоска хвиля падає на екран […]...
- Властивості хвиль Підемо порадою Козьми Пруткова і спостерігатимемо за хвилями, намагаючись розібратися в їх природу і властивості. ФОРМА ХВИЛЬ. З двох прикладів хвиль, наведених у попередній параграфі, коливання яких можна побачити, випливає, що форма хвиль може сильно відрізнятися. Хвиля від кинутого у воду каменя має форму розширюються кіл. Хвиля в натягнутій мотузці – вигин, що рухається уздовж […]...
- 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 […]...
- Характеристики струму Для порівняльної оцінки всіляких змінних струмів застосовують критерії, іменовані параметрами змінного струму, серед яких: Період; Амплітуда; Частота; Кругова частота. Період – відрізок часів, коли проводиться закінчений цикл зміни струму. Амплітудою називають максимальне значення. Частотою змінного струму назвали кількість закінчених періодів за 1 сек. Перераховані вище параметри дають можливість відрізняти різні види змінних струмів, напруг і […]...