Τύπος κυμάτων – Ορισμός, Εξισώσεις, Χαρακτηριστικά, Ιδιότητες, Τύποι, Συμπτώματα και Παραδείγματα Ερωτήσεων
Στη σύγχρονη εποχή, η τεχνολογία έχει γίνει σημαντική. Η τεχνολογία μπορεί να διευκολύνει την εργασία και να συντομεύσει πραγματικές αποστάσεις χιλιάδων μιλίων, για παράδειγμα χρησιμοποιώντας το τηλέφωνο. Ένα από τα σημαντικά πράγματα που υποστηρίζει την ύπαρξη της τεχνολογίας είναι τα μέσα, για παράδειγμα η ενέργεια ή τα κύματα ως μέσο.
Πολλά ηλεκτρονικά αντικείμενα χρησιμοποιούν τις ιδιότητες των κυμάτων, για παράδειγμα τη φύση των κυμάτων που μπορούν να διαδοθούν Οι άνθρωποι χρησιμοποιούν το κενό για την κατασκευή λαμπτήρων όπου ο χώρος μέσα στο λαμπτήρα είναι χώρος αδειάζω.
Υπάρχουν πολλές ηλεκτρονικές συσκευές γύρω μας των οποίων η τεχνολογία χρησιμοποιεί κύματα, αλλά οι περισσότεροι από εμάς δεν τα γνωρίζουμε και δεν τα κατανοούμε πλήρως. Και θα συζητήσουμε τη χρήση των κυμάτων και των ηχητικών κυμάτων στην καθημερινή ζωή πιο συγκεκριμένα στο επόμενο κεφάλαιο.
Διαβάστε επίσης άρθρα που μπορεί να σχετίζονται: Ηλεκτρομαγνητικό κύμα
Κατανόηση των κυμάτων
Κύμα είναι μια διαδοτική δόνηση, στη διάδοσή της το κύμα μεταφέρει ενέργεια. Με άλλα λόγια, τα κύματα είναι δονήσεις που διαδίδονται και οι ίδιες οι δονήσεις είναι η πηγή των κυμάτων. Έτσι, τα κύματα είναι δονήσεις που διαδίδονται και τα κινούμενα κύματα θα διαδοθούν
ενέργεια (εξουσία). Τα κύματα μπορούν επίσης να ερμηνευθούν ως μια μορφή δόνησης που διαδίδεται σε ένα μέσο.Στα κύματα, είναι το κύμα που διαδίδεται και όχι το ενδιάμεσο μέσο. Το μήκος ενός κύματος μπορεί να φανεί υπολογίζοντας την απόσταση μεταξύ κοιλάδων και λόφων (εγκάρσια κύματα) ή υπολογίζοντας την απόσταση μεταξύ μιας πυκνότητας και ενός χάσματος (διαμήκη κύματα). Η ταχύτητα διάδοσης του κύματος είναι η απόσταση που διανύει το κύμα σε ένα δευτερόλεπτο.
Κυματική Εξίσωση
Πληροφορίες:
Α = πλάτος
k = αριθμός κύματος (σταθερά κύματος)
ω = γωνιακή ταχύτητα
y = Απόκλιση κύματος (m)
v = Ταχύτητα διάδοσης κύματος (m/s)
a = Επιτάχυνση κύματος (m/s²)
Φόρμουλα κυμάτων
Προσδιορισμός Συχνότητας, Περιόδου και Μήκους Κύματος
Διάθλαση Κυμάτων
Διαβάστε επίσης άρθρα που μπορεί να σχετίζονται: Κατανόηση του τηλεσκοπίου
Χαρακτηριστικά κυμάτων
Τα ακόλουθα είναι διάφορα χαρακτηριστικά των κυμάτων, τα οποία αποτελούνται από:
- Μπορεί να αντανακλάται ή να αντικατοπτρίζεται
Είστε εξοικειωμένοι με αυτό το γεγονός ανάκλασης κυμάτων όταν μελετάτε γεωμετρική οπτική. Στην κατηγορία x, σε αυτή την περίπτωση ισχύει ο νόμος της ανάκλασης σύμφωνα με τον Snellius. - Μπορεί να διαθλαστεί (διάθλαση)
Η διάθλαση μπορεί να συμβεί όταν τα κύματα διέρχονται από δύο διαφορετικά μέσα. - Μπορεί να κάμπτεται (Περίθλαση)
Η περίθλαση (κάμψη) συμβαίνει όταν τα κύματα περνούν μέσα από ένα στενό κενό. - Μπορεί να συνδυαστεί ή να συνδυαστεί (Παρεμβολές)
Η παρεμβολή κυμάτων συμβαίνει όταν δύο κύματα ενώνονται (συνδυάζονται) για να παράγουν ένα μέγιστο και ελάχιστο μοτίβο παρεμβολής. - Μπορεί να είναι πολωμένο (πόλωση)
Πόλωση είναι το γεγονός που απορροφάται μέρος ή όλη η κατεύθυνση των κραδασμών του κύματος. Αυτό το γεγονός πόλωσης συμβαίνει μόνο σε εγκάρσια κύματα. - Μπορεί να αποσυντεθεί (Διασπορά)
Γιατί ο ουρανός είναι μπλε;; Αυτό συμβαίνει επειδή το ηλιακό φως εμφανίζει συμπτώματα διασποράς. Το ηλιακό φως που βλέπετε είναι λευκό, αλλά στην πραγματικότητα αποτελείται από κόκκινες, πορτοκαλί, κίτρινες, πράσινες, μπλε, λουλακί και βιολετί ακτίνες. Αυτό συμβαίνει όταν ο ουρανός εμφανίζεται μπλε όταν κοιτάζετε έναν λευκό πίνακα, που σημαίνει ότι όλες οι χρωματικές χρωστικές αντανακλώνται στα μάτια μας.
Ιδιότητες κυμάτων
Ακολουθούν διάφορες ιδιότητες των κυμάτων, οι οποίες αποτελούνται από:
1. Ιδιότητες Ηχητικών Κυμάτων
- Τα ηχητικά κύματα απαιτούν ένα μέσο για να διαδοθούν
Επειδή τα ηχητικά κύματα είναι μηχανικά κύματα, ο ήχος απαιτεί ένα μέσο για να διαδοθεί. Αυτό μπορεί να αποδειχθεί όταν δύο αστροναύτες βρίσκονται μακριά από τη Γη και η ατμόσφαιρα στο αεροπλάνο είναι άδεια αέρα, ο αστροναύτης δεν μπορεί να έχει άμεση συνομιλία αλλά χρησιμοποιεί εργαλεία επικοινωνίας όπως π.χ τηλέφωνο. Παρόλο που οι δύο αστροναύτες ήταν στο ίδιο αεροπλάνο. Η ικανότητα ενός μέσου να δονεί σωματίδια ποικίλλει, υπάρχουν ακόμη και μέσα που μπορούν να μειώσουν τον ήχο, για παράδειγμα το νερό. - Τα ηχητικά κύματα βιώνουν ανάκλαση (αντανάκλαση)
Μία από τις ιδιότητες των κυμάτων είναι ότι αντανακλώνται, οπότε τα ηχητικά κύματα μπορούν επίσης να το βιώσουν. Ο νόμος της ανάκλασης κυμάτων: γωνία πρόσπτωσης = γωνία ανάκλασης ισχύει και για τα ηχητικά κύματα. Μπορεί να αποδειχθεί ότι η ανάκλαση του ήχου σε έναν κλειστό χώρο μπορεί να προκαλέσει ηχώ. Δηλαδή, μέρος του ανακλώμενου ήχου συμπίπτει με τον αρχικό ήχο, έτσι ώστε ο αρχικός ήχος να ακούγεται ασαφής. Για αποφυγή ηχώ σε κινηματογράφους, στούντιο, ραδιόφωνο, τηλεόραση και αίθουσες συναυλιών μουσική, οι τοίχοι είναι καλυμμένοι με μια ηχοβραχυντική ουσία που συνήθως είναι κατασκευασμένη από μαλλί, βαμβάκι, γυαλί, καουτσούκ ή σίδερο. - Ηχητικά κύματα εμπειρία διάθλασης (διάθλαση)
Μία από τις ιδιότητες των κυμάτων είναι ότι βιώνουν διάθλαση. Γεγονότα διάθλασης στην καθημερινή ζωή, για παράδειγμα, τη νύχτα ο ήχος της βροντής είναι πιο δυνατός από ό, τι κατά τη διάρκεια της ημέρας. Αυτό συμβαίνει γιατί κατά τη διάρκεια της ημέρας ο αέρας στα ανώτερα στρώματα είναι πιο δροσερός από ό, τι στα κάτω στρώματα. Επειδή η ταχύτητα του ήχου σε χαμηλές θερμοκρασίες είναι μικρότερη από ό, τι σε θερμές, η ταχύτητα του ήχου σε στρώματα αέρα Το επάνω στρώμα είναι μικρότερο από το κάτω στρώμα, γεγονός που έχει ως αποτέλεσμα το μέσο του επάνω στρώματος να είναι πιο πυκνό από το μέσο στρώματος πιο χαμηλα. Το αντίθετο συμβαίνει τη νύχτα. Έτσι κατά τη διάρκεια της ημέρας ο ήχος του κεραυνού διαδίδεται από το ανώτερο στρώμα αέρα στο κάτω στρώμα αέρα. Εάν ο εισερχόμενος ήχος ταξιδεύει κατακόρυφα προς τα κάτω, τη νύχτα, η κατεύθυνση διάδοσης του ήχου είναι πολωμένη πιο κοντά στην κανονική γραμμή. Είναι καλύτερο κατά τη διάρκεια της ημέρας η κατεύθυνση διάδοσης του ήχου να διαθλάται μακριά από την κανονική γραμμή. Σύμφωνα με το νόμο της διάθλασης των κυμάτων, τα κύματα που προέρχονται από ένα λιγότερο πυκνό μέσο σε ένα πιο πυκνό μέσο θα διαθλαστούν πιο κοντά στην κανονική γραμμή ή το αντίστροφο. - Ηχητικά κύματα Εμπειρία Κάμψης (Περίθλαση)
Τα ηχητικά κύματα βιώνουν περίθλαση πολύ εύκολα επειδή τα ηχητικά κύματα στον αέρα έχουν μήκη κύματος από εκατοστά έως αρκετά μέτρα. Περίθλαση είναι η κάμψη των κυμάτων όταν περνούν μέσα από ένα κενό, το μέγεθος του διακένου είναι της τάξης του μήκους κύματος. Όπως γνωρίζουμε, τα μακρύτερα κύματα περιθλάσσονται πιο εύκολα. Συμβάντα περίθλασης συμβαίνουν, για παράδειγμα, όταν μπορούμε να ακούσουμε τον ήχο μιας μηχανής αυτοκινήτου σε μια στροφή δρόμου, παρόλο που δεν έχουμε δει το αυτοκίνητο επειδή είναι μπλοκαρισμένο από ένα ψηλό κτίριο στην άκρη της στροφής. - Συνδυασμός εμπειρίας ηχητικών κυμάτων (Παρεμβολές)
Τα ηχητικά κύματα εμφανίζουν συμπτώματα συνδυασμού ή παρεμβολής κυμάτων που μπορούν να χωριστούν σε δύο, δηλαδή παρεμβολές κατασκευής ή ενίσχυση ήχου και καταστροφικές παρεμβολές ή εξασθένηση του ήχου. Για παράδειγμα, όταν βρισκόμαστε ανάμεσα σε δύο μεγάφωνα με την ίδια ή σχεδόν ίδια συχνότητα και πλάτος, θα ακούμε εναλλάξ δυνατούς και αδύναμους ήχους. - Ηχητικά κύματα Απολαύστε τη διάδοση του ήχου
Η παρεμβολή που προκαλείται από δύο ηχητικά κύματα μπορεί να προκαλέσει συμβάντα διάδοσης του ήχου, δηλαδή ενίσχυση και εξασθένηση του ήχου. Αυτό συμβαίνει λόγω της υπέρθεσης δύο κυμάτων που έχουν ελαφρώς διαφορετικές συχνότητες και διαδίδονται προς την ίδια κατεύθυνση. Εάν τα δύο ηχητικά κύματα διαδίδονται ταυτόχρονα, θα παράγουν τον ισχυρότερο ήχο όταν και οι δύο φάσεις είναι ίδιες. Εάν οι δύο δονήσεις βρίσκονται σε αντίθετη φάση, θα παραχθεί ο πιο αδύναμος ήχος.
Διαβάστε επίσης άρθρα που μπορεί να σχετίζονται: Ορισμός «Έντασης» & (Εφαρμογή ηχητικών κυμάτων)
2. Ιδιότητες Φωτεινών Κυμάτων
- Τα ελαφρά κύματα αντιμετωπίζουν παρεμβολές
Τα φωτεινά κύματα, όπως και τα ηχητικά κύματα, μπορούν να παρεμβαίνουν. Για να ληφθεί η παρεμβολή φωτός, απαιτείται μια συνεκτική πηγή φωτός, δηλαδή μια πηγή φωτός που έχει την ίδια συχνότητα και μια σταθερή διαφορά φάσης. Συνεκτικές πηγές φωτός μπορούν να παρατηρηθούν από πειράματα που πραγματοποιήθηκαν από τους Young και Fresnell. Η παρεμβολή φωτός μπορεί να δημιουργήσει μοτίβα σκούρου φωτός. Τα σκοτεινά μοτίβα προκύπτουν από καταστροφικές παρεμβολές (που εξασθενούν το ένα το άλλο) λόγω της συγχώνευσης δύο κυμάτων που έχουν αντίθετες φάσεις. Το φωτεινό σχέδιο προκύπτει από κατασκευαστικές παρεμβολές (αμοιβαία ενίσχυση) λόγω του συνδυασμού δύο κυμάτων που έχουν την ίδια φάση. - Φωτεινά κύματα βιώνουν περίθλαση
Η περίθλαση κύματος είναι η διαδικασία κάμψης του κύματος που προκαλείται από την παρουσία ενός φραγμού με τη μορφή ενός διακένου ή ενός γωνιακού φραγμού που εμποδίζει μέρος του μετώπου του κύματος. Η διάθλαση φωτός συμβαίνει επίσης σε ξεχωριστές στενές σχισμές παράλληλες μεταξύ τους στην ίδια απόσταση. Όσο στενότερο είναι το διάκενο που ονομάζεται πλέγμα περίθλασης, τόσο περισσότερα κενά υπάρχουν σε ένα πλέγμα. Όσο πιο ευκρινές είναι το μοτίβο περίθλασης που παράγεται στην οθόνη. Η μέγιστη διάθλαση εμφανίζεται όταν εμφανίζονται φωτεινές γραμμές στην οθόνη. Το σχέδιο περίθλασης που σχηματίζεται επίσης από μια στρογγυλή σχισμή αποτελείται από ένα κεντρικό φωτεινό σχήμα που περιβάλλεται από ανοιχτόχρωμους και σκοτεινούς δακτυλίους. - Κύματα φωτός βιώνουν την πόλωση
Η πόλωση είναι η διαδικασία φιλτραρίσματος της κατεύθυνσης δόνησης ενός κύματος. Αυτό το εργαλείο για το φιλτράρισμα της κατεύθυνσης της δόνησης ονομάζεται Polaroid. Ένα παράδειγμα είναι οι κρύσταλλοι. Η πόλωση βρίσκεται επίσης στην ανάκλαση και τη διάθλαση και στη διπλή διάθλαση. Η απορρόφηση και η ανάκλαση του φωτός από τα σωματίδια ονομάζεται σκέδαση. Εάν το μη πολωμένο φως εισέλθει σε ένα μέσο (αέριο), το σκεδαζόμενο φως μπορεί να πολωθεί μερικώς ή πλήρως. Η κατεύθυνση της πόλωσης είναι τέτοια ώστε να είναι κάθετη στο επίπεδο που σχηματίζεται από τη γραμμή προσπίπτοντος φωτός και τη γραμμή όρασης.
3. Ιδιότητες Ηλεκτρομαγνητικών Κυμάτων
- Αλλαγές στο ηλεκτρικό και μαγνητικό πεδίο συμβαίνουν ταυτόχρονα.
- Οι κατευθύνσεις του ηλεκτρικού πεδίου και του μαγνητικού πεδίου είναι κάθετες μεταξύ τους.
- Οι εντάσεις του ηλεκτρικού και του μαγνητικού πεδίου είναι ευθέως ανάλογες μεταξύ τους, δηλαδή σύμφωνα με τη σχέση E = c. ΣΙ.
- Η κατεύθυνση διάδοσης των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων είναι πάντα κάθετη προς την κατεύθυνση του ηλεκτρικού πεδίου και του μαγνητικού πεδίου.
- Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα μπορούν να διαδοθούν στο κενό.
- Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα διαδίδονται με ρυθμό που εξαρτάται μόνο από τις ηλεκτρικές και μαγνητικές ιδιότητες του μέσου.
- Η ταχύτητα διάδοσης των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων στο κενό είναι μια γενική σταθερά και η τιμή της είναι = 3 x 108 m/s.
- Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα είναι εγκάρσια κύματα.
- Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα μπορούν να βιώσουν τις διαδικασίες ανάκλασης, διάθλασης, πόλωσης, παρεμβολής και περίθλασης (κάμψη).
Τύποι κυμάτων
Τα ακόλουθα είναι διάφοροι τύποι κυμάτων, που αποτελούνται από:
1. Με βάση το Μέσο
- Μηχανικά κύματα, είναι ένα κύμα το οποίο στη διάδοσή του απαιτεί ένα μέσο, το οποίο διοχετεύει ενέργεια για τη διαδικασία διάδοσης ενός κύματος. Ο ήχος είναι ένα παράδειγμα μηχανικού κύματος που διαδίδεται μέσω μεταβολών της πίεσης του αέρα στο διάστημα (η πυκνότητα των μορίων του αέρα).
- Ηλεκτρομαγνητικό κύμα, δηλαδή κύματα που μπορούν να διαδοθούν παρόλο που δεν υπάρχει μέσο. Η ηλεκτρομαγνητική ενέργεια διαδίδεται σε κύματα με διάφορα χαρακτηριστικά που μπορούν να μετρηθούν, δηλαδή: μήκος κύματος, συχνότητα, πλάτος και ταχύτητα.
Οι πηγές των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων είναι οι εξής:
- Ηλεκτρικές Ταλαντώσεις
- Το φως του ήλιου παράγει υπέρυθρες ακτίνες
- Λαμπτήρες υδραργύρου που παράγουν υπεριώδες
- Η εκτόξευση ηλεκτρονίων σε σωλήνα κενού σε μεταλλικό τσιπ παράγει ακτίνες Χ (που χρησιμοποιούνται για ακτίνες Χ) και ασταθείς ατομικοί πυρήνες παράγουν ακτίνες γάμμα.
Παραδείγματα ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων στην καθημερινή ζωή είναι τα εξής:
- Ραδιοκύμα
- Φούρνοι μικροκυμάτων
- Υπέρυθρες ακτίνες
- Υπεριώδες φως
- Ορατό φως
- ακτινογραφίες και
- Ακτίνες γάμμα
Διαβάστε επίσης άρθρα που μπορεί να σχετίζονται: Τα «Υπερηχητικά Ηχητικά Κύματα» περιορίζουν την ανθρώπινη ακοή και (Οφέλη της αντανάκλασης στην καθημερινή ζωή)
2. Με βάση την κατεύθυνση διάδοσης και δόνησης
Αποτελείται από:
- Εγκάρσια κύματα
δηλαδή κύματα των οποίων η διεύθυνση διάδοσης είναι κάθετη προς τη διεύθυνση της δόνησης. Ένα παράδειγμα εγκάρσιου κύματος είναι ένα κύμα χορδής. Όταν μετακινούμε το σχοινί πάνω-κάτω, φαίνεται ότι το σχοινί κινείται πάνω-κάτω σε κατεύθυνση κάθετη προς την κατεύθυνση της κίνησης του κύματος.
Το υψηλότερο σημείο του κύματος ονομάζεται κορυφή ενώ το χαμηλότερο σημείο ονομάζεταικοιλάδα. Εύρος είναι το μέγιστο ύψος μιας κορυφής ή το μέγιστο βάθος μιας κοιλάδας, μετρούμενο από τη θέση ισορροπίας. Η απόσταση από δύο ίσα και διαδοχικά σημεία σε ένα κύμα που ονομάζεται μήκος κύματος(λέγεται λάμδα – ελληνικό γράμμα). Το μήκος κύματος μπορεί επίσης να θεωρηθεί ως η απόσταση από κορυφή σε κορυφή ή απόσταση από κοιλάδα σε κοιλάδα.
- Διαμήκη κύματα
δηλαδή κύματα των οποίων η κατεύθυνση διάδοσης είναι παράλληλη με την κατεύθυνση της δόνησης (για παράδειγμα σαθρά κύματα). Τα κύματα που εμφανίζονται στα δονούμενα slinki είναι στην ίδια κατεύθυνση με το μήκος του slinki με τη μορφή πυκνότητας και τάσης. Η απόσταση μεταξύ δύο γειτονικών πυκνοτήτων ή δύο παρακείμενων στελεχών ονομάζεται ένα κύμα.
Μια σειρά συνάντηση Και ένταση διαδίδεται κατά μήκος της άνοιξης. Συνάντηση είναι η περιοχή όπου τα πηνία ελατηρίου πλησιάζουν το ένα το άλλο, ενώ ένταση είναι η περιοχή όπου τα πηνία ελατηρίου είναι στραμμένα το ένα από το άλλο. Εάν τα εγκάρσια κύματα έχουν ένα σχέδιο κορυφών και κοιλάδων, τότε τα διαμήκη κύματα αποτελούνται από ένα σχέδιο πυκνότητας και τάσης. Το μήκος κύματος είναι η απόσταση μεταξύ διαδοχικών πυκνοτήτων ή διαδοχικών παραμορφώσεων. Αυτό που εννοείται εδώ είναι η απόσταση από δύο πανομοιότυπα και διαδοχικά σημεία πυκνότητας ή παραμόρφωσης.
Συμπτώματα κυμάτων
Τα ακόλουθα είναι διάφορα συμπτώματα κυμάτων, τα οποία αποτελούνται από:
- Αντανάκλαση
Σε εκδηλώσεις ανάκλαση κυμάτων Θα ισχύει ο νόμος της ανάκλασης του κύματος, δηλαδή η γωνία ανάκλασης είναι ίδια με τη γωνία πρόσπτωσης. Αυτό σημαίνει ότι όταν η προσπίπτουσα δέσμη κύματος σχηματίζει γωνία θ με την κανονική γραμμή (γραμμή κάθετη στην ανακλώσα επιφάνεια), τότε η ανακλώμενη δέσμη θα σχηματίσει γωνία θ με την κανονική γραμμή.
- Διάθλαση Κυμάτων
Διάθλαση κύματος (διάθλαση) είναι η εκτροπή της κατεύθυνσης ενός μετώπου κύματος όταν εισέρχεται από το ένα μέσο στο άλλο. Μερικές φορές η διάθλαση και η ανάκλαση συμβαίνουν ταυτόχρονα. Όταν τα εισερχόμενα κύματα χτυπούν σε άλλο μέσο, μερικά από τα κύματα θα ανακλώνται και άλλα θα μεταδοθούν ή θα διαθλαστούν. Η διάθλαση συμβαίνει επειδή τα κύματα έχουν διαφορετικές ταχύτητες σε διαφορετικά μέσα.
- Παρέμβαση
Παρεμβολή κυμάτων είναι η σύντηξη ή η υπέρθεση κυμάτων όταν δύο ή περισσότερα κύματα φτάνουν στο ίδιο σημείο την ίδια στιγμή. Η παρεμβολή δύο κυμάτων μπορεί να παράγει κύματα των οποίων τα πλάτη ενισχύουν το ένα το άλλο (παρεμβολή μέγιστο) και μπορεί επίσης να παράγει κύματα των οποίων τα πλάτη εξασθενούν το ένα το άλλο (παρεμβολή ελάχιστο).
- Περίθλαση Κυμάτων
Περίθλαση κυμάτων είναι το γεγονός της κάμψης ενός κύματος όταν διέρχεται από ένα στενό διάκενο ή φράγμα.
Στο ίδιο μέσο, τα κύματα διαδίδονται σε ευθεία γραμμή. Επομένως, τα ευθύγραμμα κύματα θα διαδοθούν σε όλο το μέσο με τη μορφή ευθύγραμμων κυμάτων επίσης. Αυτό δεν ισχύει εάν δοθεί στο μέσο ένα φράγμα ή ένα εμπόδιο με τη μορφή κενού. Για το σωστό μέγεθος κενού, το εισερχόμενο κύμα μπορεί να λυγίσει αφού περάσει μέσα από το κενό. Η κάμψη κύματος που προκαλείται από την παρουσία ενός φραγμού με τη μορφή κενού ονομάζεται περίθλαση κύματος.
Διαβάστε επίσης άρθρα που μπορεί να σχετίζονται: "Στεγανογραφία" Ορισμός & (Αρχές - Κριτήρια - Όψεις - Τύποι)
Εάν το φράγμα διακένου δίνεται από το πλάτος, τότε η περίθλαση δεν είναι τόσο καθαρά ορατή. Το μέτωπο κύματος που διέρχεται από το διάκενο κάμπτεται μόνο στην άκρη του διακένου, όπως φαίνεται στο Σχήμα 9 παρακάτω. Εάν το φράγμα του διακένου είναι στενό, δηλαδή το μέγεθος είναι κοντά στην τάξη ενός μήκους κύματος, τότε η περίθλαση του κύματος είναι πολύ εμφανής.
Παραδείγματα εφαρμογής των κυμάτων και των ηχητικών κυμάτων στην καθημερινή ζωή
Ακολουθούν αρκετά παραδείγματα εφαρμογής των κυμάτων και των ηχητικών κυμάτων στην καθημερινή ζωή, τα οποία αποτελούνται από:
- Ραδιόφωνο
Η ραδιοενέργεια είναι η χαμηλότερη μορφή ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας, με μήκη κύματος που κυμαίνονται από χιλιάδες χιλιόμετρα έως λιγότερο από ένα μέτρο. Οι πιο συνηθισμένες χρήσεις είναι οι επικοινωνίες, για διαστημική έρευνα και συστήματα ραντάρ. Το ραντάρ είναι χρήσιμο για τη μελέτη των καιρικών προτύπων, τις καταιγίδες, τη δημιουργία τρισδιάστατων χαρτών της επιφάνειας της γης, τη μέτρηση της βροχόπτωσης, την κίνηση του πάγου σε πολικές περιοχές και την παρακολούθηση του περιβάλλοντος. Το μήκος κύματος του ραντάρ κυμαίνεται από 0,8-100 cm.
- ΦΟΥΡΝΟΣ ΜΙΚΡΟΚΥΜΑΤΩΝ
Το μήκος κύματος της ακτινοβολίας μικροκυμάτων κυμαίνεται από 0,3 – 300 cm. Η χρήση του είναι κυρίως στους τομείς της επικοινωνίας και της αποστολής πληροφοριών μέσω ανοιχτών χώρων, του μαγειρέματος και των ενεργών συστημάτων PJ. Σε ένα ενεργό σύστημα PJ, οι παλμοί μικροκυμάτων εκτοξεύονται σε έναν στόχο και οι αντανακλάσεις μετρώνται για τη μελέτη των χαρακτηριστικών του στόχου. Ένα παράδειγμα εφαρμογής είναι ο Μικροκυματικός Εικόνας (TMI) της αποστολής μέτρησης βροχόπτωσης (TRMM), ο οποίος μετρά την ακτινοβολία μικροκυμάτων που εκπέμπεται από το Ηλεκτρομαγνητικό Φάσμα Ηλεκτρομαγνητική ενέργεια της ατμόσφαιρας της Γης για τη μέτρηση της εξάτμισης, της περιεκτικότητας σε νερό στα σύννεφα και της έντασης Βροχή.
- Υπέρυθρες
Οι καταστάσεις υγείας μπορούν να διαγνωστούν με τη διερεύνηση των εκπομπών υπέρυθρων από το σώμα. Ειδικές υπέρυθρες φωτογραφίες που ονομάζονται θερμογράμματα χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση προβλημάτων κυκλοφορίας του αίματος, αρθρίτιδας και καρκίνου. Η υπέρυθρη ακτινοβολία μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε συναγερμούς διαρρήξεων. Ένας κλέφτης εν αγνοία του θα μπλοκάρει το φως και θα κρύψει τον συναγερμό. Το τηλεχειριστήριο επικοινωνεί με την τηλεόραση μέσω υπέρυθρης ακτινοβολίας που παράγεται από το LED (Light Emitting). Δίοδος ) που περιέχεται στη μονάδα, ώστε να μπορούμε να ενεργοποιούμε την τηλεόραση από απόσταση χρησιμοποιώντας το τηλεχειριστήριο ελέγχους.
- Υπεριώδης
Το υπεριώδες φως είναι απαραίτητο για την αφομοίωση των φυτών και μπορεί να σκοτώσει μικρόβια από δερματικές παθήσεις.
- ακτινογραφία
Οι ακτίνες Χ χρησιμοποιούνται συνήθως στον ιατρικό τομέα για τη φωτογράφηση της θέσης των οστών στο σώμα, ειδικά για τον προσδιορισμό των σπασμένων οστών. Ωστόσο, πρέπει να είστε προσεκτικοί όταν χρησιμοποιείτε ακτίνες Χ, επειδή τα κύτταρα ανθρώπινου ιστού μπορεί να καταστραφούν λόγω παρατεταμένης χρήσης ακτίνων Χ.
- Μουσικό όργανο
Σε μουσικά όργανα όπως οι κιθάρες, η πηγή του ήχου παράγεται από δονούμενα αντικείμενα, δηλαδή χορδές. Εάν η χορδή τραβηχτεί με μεγάλο πλάτος (απόκλιση), ο ήχος που παράγεται θα είναι πιο δυνατός. Και αν τεντωθεί η τάση της χορδής, ο ήχος θα είναι υψηλότερος. Το ίδιο και με ντραμς και άλλα μουσικά όργανα. Ο ήχος προκύπτει επειδή η πηγή ήχου δονείται.
- Τυφλά γυαλιά
Εξοπλισμένο με συσκευή αποστολής και λήψης υπερήχων που χρησιμοποιεί αποστολή και λήψη υπερήχων.
- Μέτρηση βάθους ωκεανού
- Ιατρικός εξοπλισμός
σε υπερηχογραφική εξέταση (υπέρηχος). Ως παράδειγμα, σάρωση με υπερήχους γίνεται με μετακίνηση ανιχνευτές γύρω από το δέρμα του στομάχου μιας εγκύου μητέρας, μια εικόνα ενός εμβρύου θα εμφανιστεί στην οθόνη της οθόνης. Παρατηρώντας εικόνες του εμβρύου, οι γιατροί μπορούν να παρακολουθούν την ανάπτυξη, την ανάπτυξη και την υγεία του εμβρύου. Σε αντίθεση με τις εξετάσεις με ακτίνες Χ, οι εξετάσεις με υπερήχους είναι ασφαλείς (χωρίς κίνδυνο), τόσο για τη μητέρα όσο και για το έμβρυο γιατί Η επιθεώρηση ή η δοκιμή με υπερήχους δεν βλάπτει το υλικό από το οποίο διέρχεται, επομένως ονομάζεται δοκιμή υπερήχων μη επιβλαβής (μη καταστρεπτική δοκιμή, συντομογραφία NDT).
Οι τεχνικές σάρωσης με υπερήχους χρησιμοποιούνται επίσης για την εξέταση του ήπατος (αν υπάρχουν ενδείξεις καρκίνου του ήπατος ή όχι) και του εγκεφάλου. Κατασκευή συσκευώνυπέρηχος για να αφαιρέσετε τον κατεστραμμένο εγκεφαλικό ιστό χωρίς να χρειάζεται να κάνετε χειρουργική επέμβαση στον εγκέφαλο. «Με αυτόν τον τρόπο, οι ασθενείς δεν χρειάζεται να υποβληθούν σε εγχείρηση εγκεφάλου υψηλού κινδύνου. Η αφαίρεση του κατεστραμμένου εγκεφαλικού ιστού μπορεί να γίνει χωρίς να χρειάζεται να κόψετε και να ράψετε το τριχωτό της κεφαλής ή να τρυπήσετε το κρανίο.
Παράδειγμα ερώτησης Wave
Ένα κινούμενο κύμα που διαδίδεται σε ένα καλώδιο μπορεί να εκφραστεί ως: y = 2 sin π (100t-4x) με y σε cm, x σε m και t σε δευτερόλεπτα. Εάν το σύρμα είναι κατασκευασμένο από υλικό με πυκνότητα μάζας ανά μονάδα μήκους 20 g/cm, τότε η τάση στο σύρμα είναι...
Συζήτηση:
100π = ω
100π = 2πf
50 Hz = f
4π = κ
4π = 2π/λ
2 = λ
V χορδή = λ * f
v = 2*50
v = 100
v = √(μ/f)
100 = √(20/f)
10000 = 20 / στ
F = 0,002 N
Βιβλιογραφία:
- Μπέιζερ, Άρθουρ. 1999. Έννοιες της Σύγχρονης Φυσικής (μετάφραση). Τζακάρτα: Erlangga.
- Budikase, Ε, et al, 1987. Φυσική για SMU. Τζακάρτα: Υπουργείο Παιδείας και Πολιτισμού.
Αυτή είναι η συζήτηση σχετικά Τύπος κυμάτων – Ορισμός, Εξισώσεις, Χαρακτηριστικά, Ιδιότητες, Τύποι, Συμπτώματα και Παραδείγματα Ερωτήσεων Ας ελπίσουμε ότι αυτή η κριτική μπορεί να αυξήσει τη διορατικότητα και τις γνώσεις σας, σας ευχαριστούμε πολύ για την επίσκεψη. 🙂 🙂 🙂