Bølgeformel – definisjon, ligninger, kjennetegn, egenskaper, typer, symptomer og eksempelspørsmål
I denne moderne tid har teknologi blitt viktig. Teknologi kan gjøre arbeidet enklere og forkorte faktiske avstander på tusenvis av mil, for eksempel ved å bruke telefonen. En av de viktige tingene som understøtter eksistensen av teknologi er midlene, for eksempel energi eller bølger som medium.
Mange elektroniske gjenstander utnytter egenskapene til bølger, for eksempel naturen til bølger som kan forplante seg Mennesker bruker vakuum til å lage lyspærer der plassen inne i pæren er plass tømme.
Det er mange elektroniske enheter rundt oss hvis teknologi bruker bølger, men de fleste av oss kjenner og forstår dem ikke fullt ut. Og vi skal diskutere bruken av bølger og lydbølger i hverdagen mer spesifikt i neste kapittel.
Les også artikler som kan være relatert: Elektromagnetisk bølge
Forstå bølger
Bølge er en forplantende vibrasjon, i sin forplantning bærer bølgen energi. Med andre ord er bølger vibrasjoner som forplanter seg og vibrasjonene i seg selv er kilden til bølgene. Så bølger er vibrasjoner som forplanter seg og bevegelige bølger vil forplante seg
energi (makt). Bølger kan også tolkes som en form for vibrasjon som forplanter seg i et medium.I bølger er det bølgen som forplanter seg, ikke mellommediet. Lengden på en bølge kan sees ved å beregne avstanden mellom daler og åser (tverrbølger) eller beregne avstanden mellom en tetthet og ett gap (langsgående bølger). Bølgeutbredelseshastigheten er avstanden bølgen tilbakelegger på ett sekund.
Bølgeligning
Informasjon:
A = amplitude
k = bølgetall (bølgekonstant)
ω = vinkelhastighet
y = Bølgeavvik (m)
v = Bølgeutbredelseshastighet (m/s)
a = Bølgeakselerasjon (m/s²)
Bølgeformel
Bestemme frekvens, periode og bølgelengde
Bølgebrytning
Les også artikler som kan være relatert: Forstå teleskop
Bølgeegenskaper
Følgende er flere kjennetegn ved bølger, bestående av:
- Kan reflekteres eller speiles
Du er kjent med denne bølgerefleksjonshendelsen når du studerer geometrisk optikk. I klasse x gjelder i dette tilfellet refleksjonsloven ifølge Snellius. - Kan brytes (brytning)
Refraksjon kan oppstå når bølger passerer gjennom to forskjellige medier. - Kan bøyes (diffraksjon)
Diffraksjon (bøyning) oppstår når bølger passerer gjennom et smalt gap. - Kan kombineres eller kombineres (interferens)
Bølgeinterferens oppstår når to bølger kommer sammen (kombinerer) for å produsere et maksimalt og minimum interferensmønster. - Kan polariseres (polarisering)
Polarisering er hendelsen der deler av eller hele retningen til bølgevibrasjoner absorberes. Denne polarisasjonshendelsen skjer bare i tverrgående bølger. - Kan dekomponeres (dispersjon)
Hvorfor er himmelen blå?? Dette er fordi sollys opplever spredningssymptomer. Sollyset du ser er hvitt, men det består faktisk av røde, oransje, gule, grønne, blå, indigo og fiolette stråler. Dette skjer når himmelen ser blå ut når du ser på en hvit tavle, noe som betyr at alle fargepigmentene reflekteres i øynene våre.
Wave egenskaper
Følgende er flere egenskaper til bølger, bestående av:
1. Egenskaper til lydbølger
- Lydbølger krever et medium for å forplante seg
Fordi lydbølger er mekaniske bølger, krever lyd et medium for å forplante seg. Dette kan bevises når to astronauter er langt fra jorden og atmosfæren i flyet er tom luft kan ikke astronauten føre en direkte samtale men bruker kommunikasjonsverktøy som f.eks telefon. Selv om de to astronautene var i samme fly. Evnen til et medium til å vibrere partikler varierer, det finnes til og med medier som kan dempe lyd, for eksempel vann. - Lydbølger opplever refleksjon (refleksjon)
En av egenskapene til bølger er at de reflekteres, så lydbølger kan også oppleve dette Loven om bølgerefleksjon: innfallsvinkel = refleksjonsvinkel gjelder også for lydbølger. Det kan bevises at refleksjon av lyd i et lukket rom kan forårsake ekko. Det vil si at noe av den reflekterte lyden faller sammen med originallyden slik at originallyden høres uklar ut. For å unngå ekko i kinoer, studioer, radio, fjernsyn og konsertsaler musikk, veggene er dekket med et lyddempende stoff som vanligvis er laget av ull, bomull, glass, gummi eller jern. - Lydbølgeopplevelsesbrytning (brytning)
En av egenskapene til bølger er at de opplever brytning. Brytningshendelser i hverdagen, for eksempel om natten er lyden av torden høyere enn om dagen. Dette er fordi luften i de øvre lagene på dagtid er kjøligere enn i de nedre. Fordi lydhastigheten ved kalde temperaturer er mindre enn ved varme temperaturer, er lydhastigheten i luftlag Topplaget er mindre enn bunnlaget, noe som resulterer i at topplagsmediet er tettere enn sjiktmediet Nedre. Det motsatte skjer om natten. Så i løpet av dagen forplanter lyden av lyn seg fra det øvre luftlaget til det nedre luftlaget. Hvis den innkommende lyden beveger seg vertikalt nedover, om natten, er retningen for lydutbredelsen forspent nærmere normallinjen. Det er best at i løpet av dagen brytes retningen for lydutbredelse bort fra normallinjen. I samsvar med loven om bølgebrytning vil bølger som kommer fra et mindre tett medium til et tettere medium brytes nærmere normallinjen eller omvendt. - Lydbølger opplever bøying (diffraksjon)
Lydbølger opplever diffraksjon veldig lett fordi lydbølger i luft har bølgelengder i området fra centimeter til flere meter. Diffraksjon er bøyning av bølger når de passerer gjennom et gap, størrelsen på gapet er i størrelsesorden av bølgelengden. Som vi vet, blir lengre bølger lettere diffraktert. Diffraksjonshendelser oppstår for eksempel når vi kan høre lyden av en bilmotor i en veisving selv om vi ikke har sett bilen fordi den er blokkert av en høy bygning i kanten av svingen. - Lydbølgeopplevelseskombinasjon (interferens)
Lydbølger opplever symptomer på bølgekombinasjon eller interferens som kan deles i to, nemlig konstruksjonsinterferens eller lydforsterkning og destruktiv interferens eller lydsvekkelse. For eksempel, når vi er mellom to høyttalere med samme eller nesten samme frekvens og amplitude, vil vi høre høye og svake lyder vekselvis. - Lydbølger Opplev lydutbredelse
Interferensen forårsaket av to lydbølger kan forårsake lydforplantningshendelser, nemlig lydstyrking og -svekkelse. Dette skjer på grunn av overlagring av to bølger som har litt forskjellige frekvenser og forplanter seg i samme retning. Hvis de to lydbølgene forplanter seg samtidig, vil de produsere den sterkeste lyden når begge fasene er like. Hvis de to vibrasjonene er i motsatt fase, vil den svakeste lyden produseres.
Les også artikler som kan være relatert: "Intensitet" Definisjon & (Anvendelse av lydbølger)
2. Egenskaper til lysbølger
- Lysbølger opplever forstyrrelser
Lysbølger, som lydbølger, kan forstyrre. For å oppnå lysinterferens trengs en koherent lyskilde, nemlig en lyskilde som har samme frekvens og fast faseforskjell. Koherente lyskilder kan observeres fra eksperimenter utført av Young og Fresnell. Lysinterferens kan produsere mørke lysmønstre. Mørke mønstre skyldes destruktiv interferens (demper hverandre) på grunn av sammenslåingen av to bølger som har motsatte faser. Det lyse mønsteret skyldes konstruksjonsinterferens (gjensidig forsterkning) på grunn av kombinasjonen av to bølger som har samme fase. - Lysbølger opplever diffraksjon
Bølgediffraksjon er prosessen med bølgebøyning forårsaket av tilstedeværelsen av en barriere i form av et gap eller hjørnebarriere som blokkerer en del av bølgefronten. Lysdiffraksjon skjer også i separate smale spalter parallelt med hverandre i samme avstand. Jo smalere gapet kalles et diffraksjonsgitter, jo flere gap er det i et gitter. Jo skarpere diffraksjonsmønsteret produseres på skjermen. Maksimal difarfraksjon oppstår når lyse linjer vises på skjermen. Diffraksjonsmønsteret som også dannes av en rund spalte består av en sentral lys form omgitt av lyse og mørke ringer. - Lysbølger opplever polarisering
Polarisering er prosessen med å filtrere retningen av vibrasjon av en bølge. Dette verktøyet for å filtrere vibrasjonsretningen kalles Polaroid. Et eksempel er krystaller. Polarisering finnes også i refleksjon og refraksjon og i dobbel refraksjon. Absorpsjon og refleksjon av lys av partikler kalles spredning. Hvis upolarisert lys kommer inn i et medium (gass), kan det spredte lyset være delvis eller fullstendig polarisert. Polarisasjonsretningen er slik at den er vinkelrett på planet som dannes av linjen med innfallende lys og siktlinjen.
3. Egenskaper til elektromagnetiske bølger
- Endringer i det elektriske feltet og magnetfeltet skjer samtidig.
- Retningene til det elektriske feltet og magnetfeltet er vinkelrett på hverandre.
- De elektriske og magnetiske feltstyrkene er direkte proporsjonale med hverandre, nemlig i henhold til forholdet E = c. B.
- Utbredelsesretningen til elektromagnetiske bølger er alltid vinkelrett på retningen til det elektriske feltet og magnetfeltet.
- Elektromagnetiske bølger kan forplante seg i et vakuum.
- Elektromagnetiske bølger forplanter seg med en hastighet som bare avhenger av mediets elektriske og magnetiske egenskaper.
- Forplantningshastigheten til elektromagnetiske bølger i vakuum er en generell konstant og verdien er = 3 x 108 m/s.
- Elektromagnetiske bølger er tverrgående bølger.
- Elektromagnetiske bølger kan oppleve prosessene med refleksjon, refraksjon, polarisering, interferens og diffraksjon (bøying).
Typer bølger
Følgende er flere typer bølger, bestående av:
1. Basert på medium
- Mekaniske bølger, er en bølge som i sin forplantning krever et medium, som kanaliserer energi for forplantningsprosessen til en bølge. Lyd er et eksempel på en mekanisk bølge som forplanter seg gjennom endringer i lufttrykket i rommet (tettheten til luftmolekyler).
- Elektromagnetisk bølge, nemlig bølger som kan forplante seg selv om det ikke er noe medium. Elektromagnetisk energi forplanter seg i bølger med flere egenskaper som kan måles, nemlig: bølgelengde, frekvens, amplitude og hastighet.
Kilder til elektromagnetiske bølger er som følger:
- Elektriske oscillasjoner
- Sollys produserer infrarøde stråler
- Kvikksølvlamper som produserer ultrafiolett
- Skyting av elektroner i et vakuumrør mot en metallbrikke produserer røntgenstråler (brukes til røntgenstråler) og ustabile atomkjerner produserer gammastråler.
Eksempler på elektronmagnetiske bølger i hverdagen er som følger:
- Radio bølge
- Mikrobølger
- Infrarøde stråler
- Ultrafiolett lys
- Synlig lys
- Røntgen og
- Gammastråler
Les også artikler som kan være relatert: "Ultrasoniske lydbølger" begrenser menneskelig hørsel og (fordeler med refleksjon i dagliglivet)
2. Basert på forplantningsretning og vibrasjon
Inneholder:
- Tverrgående bølger
nemlig bølger hvis forplantningsretning er vinkelrett på vibrasjonsretningen. Et eksempel på en tverrbølge er en strengbølge. Når vi beveger tauet opp og ned, ser det ut til at tauet beveger seg opp og ned i en retning vinkelrett på bølgebevegelsesretningen.
Det høyeste punktet på bølgen kalles topp mens det laveste punktet kallesdal. Amplitude er maksimal høyde på en topp eller maksimal dybde av en dal, målt fra likevektsposisjonen. Avstanden fra to like og påfølgende punkter på en bølge kalt bølgelengde(kalt lambda – gresk bokstav). Bølgelengde kan også betraktes som avstanden fra topp til topp eller avstand fra dal til dal.
- Langsgående bølger
nemlig bølger hvis forplantningsretning er parallell med vibrasjonsretningen (for eksempel slinky bølger). Bølgene som oppstår i den vibrerende slinkien er i samme retning som slinkiens lengde i form av tetthet og tøyning. Avstanden mellom to tilstøtende tettheter eller to tilstøtende stammer kalles en bølge.
En serie møte Og press forplanter seg langs våren. Møte er området der fjærspolene nærmer seg hverandre, mens press er området der fjærspolene vender vekk fra hverandre. Hvis tverrgående bølger har et mønster av topper og daler, består langsgående bølger av et mønster av tetthet og tøyning. Bølgelengde er avstanden mellom suksessive tettheter eller suksessive tøyninger. Det som menes her er avstanden fra to identiske og påfølgende punkter med tetthet eller tøyning.
Bølgesymptomer
Følgende er flere bølgesymptomer, bestående av:
- Speilbilde
På arrangementer bølgerefleksjon Loven om bølgerefleksjon vil gjelde, nemlig refleksjonsvinkelen er den samme som innfallsvinkelen. Dette betyr at når den innfallende bølgestrålen danner en vinkel θ med normallinjen (en linje vinkelrett på den reflekterende overflaten), så vil den reflekterte strålen danne en vinkel θ med normallinjen.
- Bølgebrytning
Bølgebrytning (brytning) er avbøyningen av retningen til en bølgefront når den kommer inn fra et medium til et annet. Noen ganger skjer brytning og refleksjon samtidig. Når innkommende bølger treffer et annet medium, vil noen av bølgene reflekteres og andre sendes eller brytes. Refraksjon oppstår fordi bølger har ulik hastighet i forskjellige medier.
- Innblanding
Bølgeinterferens er fusjon eller superposisjon av bølger når to eller flere bølger kommer til samme sted samtidig. Interferensen av to bølger kan produsere bølger hvis amplituder forsterker hverandre (interferens maksimum) og kan også produsere bølger hvis amplituder demper hverandre (interferens minimum).
- Bølgediffraksjon
Bølgediffraksjon er hendelsen av en bøyning når den passerer gjennom et smalt gap eller barriere.
I samme medium forplanter bølger seg i en rett linje. Derfor vil rette bølger også forplante seg gjennom mediet i form av rette bølger. Dette gjelder ikke dersom mediet gis en barriere eller hindring i form av en spalte. For riktig gapstørrelse kan den innkommende bølgen bøye seg etter å ha passert gjennom gapet. Bølgebøyning forårsaket av tilstedeværelsen av en barriere i form av et gap kalles bølgediffraksjon.
Les også artikler som kan være relatert: "Steganografi"-definisjon og (prinsipper - kriterier - aspekter - typer)
Hvis spaltebarrieren er gitt ved bredde, er diffraksjon ikke så tydelig synlig. Bølgefronten som passerer gjennom gapet bøyer seg kun ved kanten av gapet, som vist i figur 9 nedenfor. Hvis spaltebarrieren er smal, det vil si at størrelsen er nær rekkefølgen til en bølgelengde, er bølgediffraksjonen veldig åpenbar.
Eksempler på bruken av bølger og lydbølger i hverdagen
Følgende er flere eksempler på bruk av bølger og lydbølger i hverdagen, bestående av:
- Radio
Radioenergi er den laveste formen for elektromagnetisk energi, med bølgelengder som varierer fra tusenvis av kilometer til mindre enn én meter. De vanligste bruksområdene er kommunikasjon, for romforskning og radarsystemer. Radar er nyttig for å studere værmønstre, stormer, lage 3D-kart over jordens overflate, måle nedbør, isbevegelser i polare områder og overvåke miljøet. Radarens bølgelengde varierer fra 0,8-100 cm.
- Mikrobølgeovn
Bølgelengden til mikrobølgestråling varierer fra 0,3 – 300 cm. Bruken er hovedsakelig innen kommunikasjon og sending av informasjon gjennom åpne rom, matlaging og aktive PJ-systemer. I et aktivt PJ-system avfyres mikrobølgepulser mot et mål og refleksjonene måles for å studere egenskapene til målet. Et eksempel på en applikasjon er Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) Microwave Imager (TMI), som måler mikrobølgestråling sendes ut fra det elektromagnetiske spekteret Elektromagnetisk energi i jordens atmosfære for å måle fordampning, vanninnhold i skyer og intensitet Regn.
- Infrarød
Helsetilstander kan diagnostiseres ved å undersøke infrarøde utslipp fra kroppen. Spesielle infrarøde bilder kalt termogrammer brukes til å oppdage blodsirkulasjonsproblemer, leddgikt og kreft. Infrarød stråling kan også brukes i innbruddsalarm. En tyv uten hans viten vil blokkere lyset og skjule alarmen. Fjernkontrollen kommuniserer med TV-en via infrarød stråling produsert av LED (Light Emitting). Diode ) som finnes i enheten, slik at vi kan slå på TVen eksternt ved hjelp av fjernkontrollen kontroller.
- Ultrafiolett
UV-lys er nødvendig for planteassimilering og kan drepe bakterier fra hudsykdommer.
- Røntgen
Røntgenstråler brukes ofte i det medisinske feltet for å fotografere posisjonen til bein i kroppen, spesielt for å bestemme brukne bein. Du må imidlertid være forsiktig når du bruker røntgenstråler fordi menneskelige vevsceller kan bli skadet på grunn av langvarig bruk av røntgenstråler.
- Musikk Instrument
I musikkinstrumenter som gitarer produseres lydkilden av vibrerende objekter, nemlig strenger. Hvis strengen plukkes med stor amplitude (avvik), vil lyden som produseres være høyere. Og hvis spenningen i strengen strekkes, blir lyden høyere. Likeså med trommer og andre musikkinstrumenter. Lyd oppstår fordi lydkilden vibreres.
- Blinde briller
Utstyrt med en ultrasonisk sending og mottaksenhet som bruker ultralyd sending og mottak.
- Måler havdybden
- Medisinsk utstyr
på ultralydundersøkelse (ultralyd). Som et eksempel, ultralydskanning gjøres ved å flytte sonder rundt huden på en gravid mors mage, vil et bilde av et foster vises på skjermen. Ved å observere bilder av fosteret kan leger overvåke fosterets vekst, utvikling og helse. I motsetning til røntgenundersøkelser er ultralydundersøkelser trygge (ingen risiko), både for mor og foster pga. Ultralydinspeksjon eller -testing skader ikke materialet den passerer gjennom, så det kalles ultralydtesting ikke skadelig (ikke-destruktiv testing, forkortet NDT).
Ultralydsskanningsteknikker brukes også for å undersøke leveren (om det er indikasjoner på leverkreft eller ikke) og hjernen. Enhetsproduksjonultralyd å fjerne skadet hjernevev uten å måtte utføre hjernekirurgi. "På denne måten trenger ikke pasienter å gjennomgå høyrisiko hjernekirurgi. Fjerning av skadet hjernevev kan gjøres uten å måtte kutte og sy hodebunnen eller perforere skallen.
Eksempel på et Wave-spørsmål
En vandrebølge som forplanter seg på en ledning kan uttrykkes som: y = 2 sin π (100t-4x) med y i cm, x i m og t i sekunder. Hvis ledningen er laget av et materiale med en massetetthet per lengdeenhet på 20 g/cm, så er spenningen i ledningen...
Diskusjon:
100π = ω
100π = 2πf
50 Hz = f
4π = k
4π = 2π/λ
2 = λ
V-streng = λ * f
v = 2*50
v = 100
v = √(μ/f)
100 = √(20/f)
10 000 = 20 / f
F = 0,002 N
Bibliografi:
- Beiser, Arthur. 1999. Concepts of Modern Physics (oversettelse). Jakarta: Erlangga.
- Budikase, E, et al., 1987. Fysikk for SMU. Jakarta: Institutt for utdanning og kultur.
Det er diskusjonen vedr Bølgeformel – definisjon, ligninger, kjennetegn, egenskaper, typer, symptomer og eksempelspørsmål Forhåpentligvis kan denne anmeldelsen øke din innsikt og kunnskap, tusen takk for besøket. 🙂 🙂 🙂