Хвильовий фронт. Швидкість і довжина хвилі
У природі не існує процесів, що поширюються з нескінченно великою швидкістю, тому обурення, створене зовнішнім впливом в одній точці середовища, досягне іншої точки не миттєво, а через деякий час. При цьому середовище ділиться на дві області: область, точки якої вже залучені в коливальний рух, і область, точки якої ще знаходяться в рівновазі. Поверхня, що розділяє ці області, називається фронтом хвилі.
Фронт хвилі – геометричне місце точок, до яких до даного моменту дійшло коливання (обурення середовища).
При поширенні хвилі її фронт переміщається, рухаючись з деякою швидкістю, яку називають швидкістю хвилі.
Швидкістю хвилі (v) називається швидкість переміщення її фронту.
Швидкість хвилі залежить від властивостей середовища і типу хвилі: поперечні і поздовжні хвилі в твердому тілі поширюються з різними швидкостями.
Швидкість хвилі в середовищі не слід плутати зі швидкістю руху частинок середовища, залучених до хвильовий процес. Наприклад, при поширенні звукової хвилі в повітрі середня швидкість коливань його молекул порядку 10 см / с, а швидкість звукової хвилі при нормальних умовах близько 330 м / с.
Форма хвильового фронту визначає геометричний тип хвилі. Найпростіші типи хвиль за цією ознакою – плоскі і сферичні.
Плоскою називається хвиля, у якої фронтом є площина, перпендикулярна напрямку розповсюдження.
Плоскі хвилі виникають, наприклад, у закритому поршнем циліндрі з газом, коли поршень робить коливання.
Амплітуда плоскої хвилі залишається практично незмінною. Її слабке зменшення в міру віддалення від джерела хвилі пов’язано з в’язкістю рідкого або газоподібного середовища.
Сферичної називається хвиля, у якої фронт має форму сфери.
Такий, наприклад, є хвиля, яка викликається в рідкому або газоподібному середовищі пульсуючим сферичним джерелом.
Амплітуда сферичної хвилі при видаленні від джерела убуває обернено пропорційно квадрату відстані.
Для опису ряду хвильових явищ, наприклад інтерференції і дифракції, використовують спеціальну характеристику, звану довжиною хвилі.
Якщо деяка точка середовища віддалена від джерела на відстань s, а швидкість хвилі дорівнює v, то обурення, створене джерелом, досягне цієї точки через час τ = s / v. Тому фаза коливань в розглянутій точці в момент часу t буде такою ж, як фаза коливань джерела в момент часу (t – s / v), а амплітуда коливань залишиться практично незмінною.
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?. […]...
- Що таке довжина хвилі у фізиці? Довжина хвилі – маленький проміжок серед точок простору, де коливальні процеси проходять в єдиних фазах. Вона не підпорядковується координатам і часу. Довжина хвилі визначається як λ. Через те, що швидкість хвилі – величина постійна, то проміжок дорівнює добутку швидкості на час її розподілу: Λ = vT, Де V – швидкість хвилі; T – період коливань […]...
- 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 […]...
- 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 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 […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- Хвилі і види хвиль – фізика Хвилі мають здатність передавати енергію і мають лінійністю, що сприяє одній хвилі не впливати на коливання іншого, в результаті чого вона може проходити паралельно. Так що таке хвилі, і яке у них визначення? Хвиля – це величина, яка змінюється фізично і має властивість змінюватися і переміщатися, при цьому віддаляється від місця появи і коливається у […]...
- Звук (звукові хвилі). Швидкість звуку Для поширення звуку необхідна пружна середовище. У вакуумі звукові хвилі поширюватися не можуть, так як там нічому коливатися. У цьому можна переконатися на простому досвіді. Якщо помістити під скляний дзвін електричний дзвінок, то у міру викачування з-під дзвони повітря звук від дзвінка буде ставати все слабкіше і слабкіше, поки не припиниться зовсім. Відомо, що під […]...
- Який розділ фізики вивчає звукові хвилі? Розділ фізики, який вивчає звукові хвилі, називається акустикою. Для будь-якої людини, звук є джерелом отримання інформації. Звук – це хвилі, які мають механічне походження, які здатні поширюватися в газоподібному і твердому середовищі. Вони невидимі, але дуже сприйнятливі для людського вуха. Причиною звуку є вібрації. Для поширення звуку потрібно певне середовище. Джерело звуку – це тіло, […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- Звукові хвилі Звукові хвилі – це пружні хвилі в середовищі, які викликають у людини слухові відчуття. Звуки, які сприймаються людським вухом, є одним з найважливіших джерел інформації про навколишній світ. Шум моря і вітру, спів птахів, голоси людей вивчає область фізики – акустика. Розглянемо процес виникнення і сприйняття звукових хвиль. Коливання джерела звуку (наприклад, струни або голосових […]...
- Які бувають хвилі у фізиці? Пружні – це процес поширення обурення в пружної середовищі. Завдяки цьому поширюється обурення частинок середовища, але ці частинки знаходяться в рівновазі. Серед них розрізняють: поздовжні і поперечні. Вони залежать від руху частинок, які знаходяться вздовж або поперек поширення хвилі. Стоячіе – утворюються в результаті коливального процесу. Утворюються при інтерференції відбитої і біжучої хвилі. Спостерігаються при […]...
- Атмосферний фронт – теплий і холодний фронт Під поняттям атмосферний фронт прийнято розуміти перехідну зону, в якій зустрічаються суміжні повітряні маси з різними характеристиками. Виникнення атмосферних фронтів відбувається, коли стикаються теплі і холодні повітряні маси. Вони можуть сягати на десятки кілометрів. Повітряні маси і атмосферні фронти Циркуляція атмосфери відбувається завдяки формуванню різних повітряних течій. Повітряні маси, що знаходяться в нижніх шарах атмосфери, […]...
- Кінематика. Швидкість Швидкість характеризує швидкість будь-яких змін в навколишньому світі. Поширення звуку або світла в повітрі, рух хмар, випаровування води, політ птахів, рух пішоходів по вулиці – все явища характеризуються виразно швидкістю. Швидкість – векторна фізична величина, що характеризує не тільки швидкість переміщення тіла, але і напрямок його руху. Швидкістю точки називається межа відносини переміщення Кінематика Скоростьк […]...
- 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 […]...
- Кутова швидкість Кутовою швидкістю називається величина, яка чисельно рівна швидкості точок, які розташованих від осі на відстані одиниці довжини. При обертанні тіла навколо нерухомої осі АВ кожна точка тіла М описує окружність, яка перпендикулярну до осі, центр Р якої лежить на осі. Швидкість точки M спрямована нормально до площини МАВ у бік обертання. Рівномірне обертання точки характеризується […]...
- Ефект Доплера і його використання в медицині Доплер (1803-1853) – австрійський фізик, математик, астроном, директор першого в світі фізичного інституту. Ефект Доплера полягає в зміні частоти коливань, яка сприймається спостерігачем, внаслідок відносного руху джерела коливань і спостерігача. Ефект спостерігається в акустиці і оптиці. Отримаємо формулу, що описує ефект Доплера, для випадку, коли джерело і приймач хвилі рухаються щодо середовища уздовж однієї прямої […]...
- Швидкість спрямованого руху зарядів Коли ми включаємо в кімнаті світло, нам здається, що лампочка загоряється миттєво. Швидкість поширення струму по проводах дуже велика: вона близька до 300 000 км / с (швидкості світла у вакуумі). Якби лампочка перебувала на Місяці, вона запалилася б через секунду з невеликим. Однак не слід думати, що з такою грандіозною швидкістю рухаються вільні заряди, […]...
- Рівномірний прямолінійний рух. Швидкість Один і той же шлях тіло може пройти за різні проміжки часу. Яка фізична величина характеризує швидкість рухів тіла? Як, знаючи цю величину, визначити положення тіла? На уроках фізики ви досить докладно вивчали рівномірний рух. Запам’ятай Рух точки називається рівномірним, якщо вона за будь-які рівні проміжки часу проходить однакові шляхи. Рівномірний рух може бути як […]...
- Електромагнітні хвилі і Ультразвук Електромагнітні хвилі мають різну довжину і частоту коливань. Чим коротше електромагнітна хвиля, тим вище частота її коливань. Вважається, що електромагнітні хвилі великих довжин (понад 50 м) на мікроорганізми ніякої дії не роблять. Короткі (від 10 до 50 м) і особливо ультракороткі (менше 10 м) електромагнітні хвилі впливають на мікроорганізми згубно. При проходженні через небудь середовище […]...
- 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 […]...
- Звук (звукові хвилі). Джерела звуку Будь-яке тіло, що коливається зі звуковою частотою, є джерелом звуку, так як в навколишньому середовищі виникають поширюються від нього хвилі. Будь-яке тіло, що коливається зі звуковою частотою, є джерелом звуку, так як в навколишньому середовищі виникають поширюються від нього хвилі. Існують як природні, так і штучні джерела звуку. Один з штучних джерел звуку, камертон, був […]...
- “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. […]...
- Цунамі [Хвилі] Цунамі (яп. “Хвиля, що заливає бухту”: “цу” – “бухта”, “нами” – “хвиля”) – це океанічні хвилі гігантських розмірів, породжені сильними підводними землетрусами. Від центру землетрусу на всі боки, подібно колам, що розходяться від кинутого у воду каменя, йдуть хвилі-цунамі. У відкритому морі цунамі майже непомітні для судів тому, що відстань між гребенями хвиль дуже велике. […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- Хвилі в фізиці Хвилі на воді може бачити кожен. На морський берег завжди набігають хвилі. Коли хвиля доходить до берега, вона розсипається. При цьому відбувається робота, наприклад, викидається уламок щогли або пляшка із запискою. Енергія шторму, яка передалася водному середовищі у відкритому морі, розподілилася в послідовність гребенів, які донесли енергетичний імпульс до берега. Якщо прийняти, що всі гребені […]...
- 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. […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- Гравітаційні хвилі: цікаві факти У 1916 році Альберт Ейнштейн висловив, що поля тяжіння повинні мати свої гравітаційні хвилі. Відкриття гравітаційних хвиль може мати не менше фундаментальне значення, ніж відкриття радіохвиль. Можливо, з’явиться новий вид зв’язку. Деякі вчені вважають, що хвилі гравітації поширюються в сотні разів швидше хвиль електромагнітного поля. Гравітаційні хвилі повинні виникати при всякому коливанні гравітаційних мас. Їх […]...
- 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 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 […]...
- 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 – […]...
- Швидкість світла Швидкістю світла називають швидкість, з якою відбувається поширення електромагнітних хвиль (в тому числі і світла у вакуумі. На даний момент швидкість світла є максимально можливою з практично досяжних швидкостей. Швидкість світла чисельно дорівнює 299 792 458 м/с, хоча зазвичай для спрощення при розрахунках використовують 300 000 000 м/с. Позначається швидкість світла малою латинською літерою “с”. […]...