Хвильова формула – визначення, рівняння, характеристики, властивості, типи, симптоми та приклади запитань
У цю сучасну епоху технології стали важливими. Технологія може полегшити роботу та скоротити реальні відстані в тисячі миль, наприклад, за допомогою телефону. Однією з важливих речей, яка підтримує існування технології, є засоби, наприклад енергія або хвилі як середовище.
У багатьох електронних пристроях використовуються властивості хвиль, наприклад природа хвиль, які можуть поширюватися Люди використовують вакуум для виготовлення лампочок, де простір усередині лампочки є простором порожній.
Навколо нас багато електронних пристроїв, технологія яких використовує хвилі, але більшість із нас не знають і не розуміють їх повністю. А використання хвиль і звукових хвиль у повсякденному житті ми обговоримо більш конкретно в наступному розділі.
Також прочитайте статті, які можуть стосуватися: Електромагнітна хвиля
Розуміння хвиль
Хвиля є коливанням, що поширюється, при своєму поширенні хвиля несе енергію. Іншими словами, хвилі - це коливання, які поширюються, а самі коливання є джерелом хвиль. Отже, хвилі - це коливання, які поширюються, і рухомі хвилі поширюватимуться
енергії (потужність). Хвилі також можна інтерпретувати як форму вібрації, яка поширюється в середовищі.У хвилях поширюється хвиля, а не проміжне середовище. Довжину однієї хвилі можна побачити, обчисливши відстань між долинами та пагорбами (поперечні хвилі) або обчисливши відстань між однією щільністю та одним проміжком (поздовжні хвилі). Швидкість поширення хвилі - це відстань, яку хвиля проходить за одну секунду.
Хвильове рівняння
Інформація:
A = амплітуда
k = хвильове число (хвильова постійна)
ω = кутова швидкість
y = відхилення хвилі (м)
v = швидкість поширення хвилі (м/с)
a = прискорення хвилі (м/с²)
Формула хвилі
Визначення частоти, періоду та довжини хвилі
Заломлення хвиль
Також прочитайте статті, які можуть стосуватися: Розуміння телескопа
Хвильові характеристики
Нижче наведено кілька характеристик хвиль, які складаються з:
- Може бути відображеним або дзеркальним
Ви знайомі з цією подією відбиття хвилі під час вивчення геометричної оптики. У класі x у цьому випадку діє закон відбиття за Снелліусом. - Може заломлюватися (заломлення)
Заломлення може виникнути, коли хвилі проходять через два різні середовища. - Можна згинати (дифракція)
Дифракція (згинання) виникає, коли хвилі проходять через вузький проміжок. - Може бути комбінованим або комбінованим (інтерференція)
Інтерференція хвиль виникає, коли дві хвилі об’єднуються (об’єднуються) для створення максимальної та мінімальної інтерференційної картини. - Може бути поляризований (поляризація)
Поляризація - це подія, коли частина або весь напрям хвильових коливань поглинається. Ця подія поляризації відбувається лише в поперечних хвилях. - Може бути розкладений (дисперсія)
Чому небо блакитне?? Це тому, що сонячне світло відчуває симптоми дисперсії. Сонячне світло, яке ви бачите, біле, але насправді воно складається з червоних, оранжевих, жовтих, зелених, синіх, індиго та фіолетових променів. Це відбувається, коли небо виглядає блакитним, коли ви дивитеся на білу дошку, тобто всі кольорові пігменти відбиваються в наших очах.
Хвильові властивості
Нижче наведено кілька властивостей хвиль, які складаються з:
1. Властивості звукових хвиль
- Для поширення звукових хвиль необхідне середовище
Оскільки звукові хвилі є механічними хвилями, для поширення звуку потрібне середовище. Це можна довести, коли два астронавти знаходяться далеко від Землі, а атмосфера в літаку порожня повітря, астронавт не може вести пряму розмову, але використовує засоби спілкування, такі як телефон. Незважаючи на те, що два астронавти були в одному літаку. Здатність середовища вібрувати частинок різна, є навіть середовища, які можуть гасити звук, наприклад вода. - Звукові хвилі відчувають відображення (відображення)
Одна з властивостей хвиль полягає в тому, що вони відбиваються, тому звукові хвилі також можуть відчувати це.Закон відбивання хвиль: кут падіння = кут відбиття також стосується звукових хвиль. Можна довести, що відбиття звуку в замкнутому просторі може викликати луну. Тобто частина відбитого звуку збігається з вихідним звуком, тому вихідний звук звучить нечітко. Щоб уникнути відлуння в кінотеатрах, студіях, на радіо, телебаченні та в концертних залах музика, стіни покриті звукоізоляційною речовиною, яка зазвичай виготовляється з вовни, бавовни, скла, гуми або залізо. - Звукові хвилі відчувають заломлення (заломлення)
Однією з властивостей хвиль є те, що вони заломлюються. Рефракція подій у повсякденному житті, наприклад, вночі звук грому голосніший, ніж вдень. Це пояснюється тим, що вдень повітря у верхніх шарах прохолодніше, ніж у нижніх. Оскільки швидкість звуку при низьких температурах менша, ніж при високих температурах, швидкість звуку в шарах повітря Верхній шар менший за нижній, що призводить до того, що середовище верхнього шару щільніше, ніж середовище шару нижче. Вночі відбувається навпаки. Так протягом дня звук блискавки поширюється від верхнього шару повітря до нижнього. Якщо вхідний звук поширюється вертикально вниз, вночі, напрямок поширення звуку зміщується ближче до нормальної лінії. Найкраще, щоб удень напрямок поширення звуку заломлювався вбік від нормальної лінії. Відповідно до закону заломлення хвиль хвилі, що надходять від менш щільного середовища до більш щільного, будуть заломлюватися ближче до нормальної лінії або навпаки. - Звукові хвилі відчувають вигин (дифракція)
Звукові хвилі дуже легко піддаються дифракції, оскільки звукові хвилі в повітрі мають довжину хвилі в діапазоні від сантиметрів до кількох метрів. Дифракція - це згинання хвиль, коли вони проходять через щілину, розмір якої дорівнює довжині хвилі. Як відомо, довші хвилі легше дифрагують. Події дифракції виникають, наприклад, коли ми можемо почути звук двигуна автомобіля на повороті дороги, навіть якщо ми не бачили машину, оскільки вона заблокована високим будинком на краю повороту. - Комбінація звукових хвиль (перешкоди)
Звукові хвилі відчувають симптоми поєднання хвиль або інтерференції, які можна розділити на дві частини, а саме конструктивну інтерференцію або посилення звуку та деструктивну інтерференцію або ослаблення звуку. Наприклад, перебуваючи між двома динаміками з однаковою або майже однаковою частотою й амплітудою, ми по черзі чуємо гучні й слабкі звуки. - Звукові хвилі відчувають поширення звуку
Перешкоди, спричинені двома звуковими хвилями, можуть спричинити події поширення звуку, а саме посилення та ослаблення звуку. Це відбувається через накладення двох хвиль, які мають трохи різні частоти і поширюються в одному напрямку. Якщо дві звукові хвилі поширюються одночасно, вони вироблятимуть найсильніший звук, коли обидві фази однакові. Якщо дві вібрації мають протилежну фазу, звук буде найслабшим.
Також прочитайте статті, які можуть стосуватися: Визначення «інтенсивності» та (застосування звукових хвиль)
2. Властивості світлових хвиль
- Світлові хвилі зазнають перешкод
Світлові хвилі, як і звукові, можуть створювати перешкоди. Для отримання світлової інтерференції потрібне когерентне джерело світла, а саме джерело світла, що має однакову частоту та фіксовану різницю фаз. Джерела когерентного світла можна спостерігати в експериментах, проведених Янгом і Френелем. Світлові перешкоди можуть створювати темні світлові візерунки. Темні візерунки є результатом деструктивної інтерференції (ослаблення одна одної) через злиття двох хвиль, які мають протилежні фази. Яскравий візерунок є результатом конструкційної інтерференції (взаємного підсилення) за рахунок поєднання двох хвиль, які мають однакову фазу. - Світлові хвилі відчувають дифракцію
Дифракція хвилі - це процес викривлення хвилі, викликаний наявністю бар'єру у вигляді щілини або кутового бар'єру, який блокує частину фронту хвилі. Дифракція світла також відбувається в окремих вузьких щілинах, паралельних одна одній на однаковій відстані. Чим вужчий зазор називається дифракційною решіткою, тим більше проміжків у решітці. Чим чіткіша дифракційна картина, створена на екрані. Максимальна дифракція спостерігається, коли на екрані з’являються яскраві лінії. Дифракційна картина, також утворена круглою щілиною, складається з центральної яскравої форми, оточеної світлими і темними кільцями. - Світлові хвилі відчувають поляризацію
Поляризація - це процес фільтрації напрямку коливань хвилі. Цей інструмент для фільтрації напрямку вібрації називається Polaroid. Одним із прикладів є кристали. Поляризація також виявляється при відображенні та заломленні світла та подвійному заломленні світла. Поглинання і відбивання світла частинками називається розсіюванням. Якщо в середовище (газ) потрапляє неполяризоване світло, то розсіяне світло може бути частково або повністю поляризованим. Напрямок поляризації такий, що він перпендикулярний до площини, утвореної лінією падаючого світла та променем зору.
3. Властивості електромагнітних хвиль
- Зміни в електричному та магнітному полях відбуваються одночасно.
- Напрямки електричного та магнітного полів перпендикулярні один одному.
- Напруженість електричного та магнітного полів прямо пропорційні одна одній, а саме відповідно до співвідношення E = c. Б.
- Напрямок поширення електромагнітних хвиль завжди перпендикулярний до напрямку електричного поля і магнітного поля.
- Електромагнітні хвилі можуть поширюватися у вакуумі.
- Електромагнітні хвилі поширюються зі швидкістю, яка залежить лише від електричних і магнітних властивостей середовища.
- Швидкість поширення електромагнітних хвиль у вакуумі є загальною константою і її значення = 3 х 108 м/с.
- Електромагнітні хвилі — це поперечні хвилі.
- Електромагнітні хвилі можуть відчувати процеси відбиття, заломлення, поляризації, інтерференції та дифракції (вигину).
Типи хвиль
Нижче наведено кілька типів хвиль, які складаються з:
1. На основі середовища
- Механічні хвилі, - це хвиля, для поширення якої потрібне середовище, яке спрямовує енергію для процесу поширення хвилі. Звук є прикладом механічної хвилі, яка поширюється через зміни тиску повітря в просторі (щільності молекул повітря).
- Електромагнітна хвиля, а саме хвилі, які можуть поширюватися навіть за відсутності середовища. Електромагнітна енергія поширюється у вигляді хвиль з декількома характеристиками, які можна виміряти, а саме: довжина хвилі, частота, амплітуда та швидкість.
Джерелами електромагнітних хвиль є:
- Електричні коливання
- Сонячне світло створює інфрачервоні промені
- Ртутні лампи, що випромінюють ультрафіолет
- Стрільба електронів у вакуумній трубці по металевому чіпу створює рентгенівське випромінювання (використовується для рентгенівського випромінювання), а нестабільні атомні ядра виробляють гамма-промені.
Приклади електромагнітних хвиль у повсякденному житті такі:
- Радіохвиля
- мікрохвильові печі
- Інфрачервоні промені
- Ультрафіолетове світло
- Видиме світло
- Рентгенівські промені і
- Гамма-промені
Також прочитайте статті, які можуть стосуватися: «Ультразвукові звукові хвилі» обмежують людський слух і (переваги відображення в повсякденному житті)
2. Залежно від напрямку поширення та вібрації
Складається з:
- Поперечні хвилі
а саме хвилі, напрямок поширення яких перпендикулярний напрямку вібрації. Прикладом поперечної хвилі є струна. Коли ми рухаємо мотузку вгору-вниз, здається, що мотузка рухається вгору-вниз у напрямку, перпендикулярному до напрямку руху хвилі.
Найвища точка хвилі називається пік при цьому найнижча точка називаєтьсядолина. Амплітуда максимальна висота піку або максимальна глибина западини, виміряна від положення рівноваги. Відстань від двох рівних і послідовних точок на хвилі називають довжиною хвилі(називається лямбда – грецька буква). Довжину хвилі також можна розглядати як відстань від вершини до вершини або від долини до долини.
- Поздовжні хвилі
а саме хвилі, напрямок поширення яких паралельний напрямку вібрації (наприклад, обтяжливі хвилі). Хвилі, які виникають у вібруючих слінках, мають той самий напрямок, що й довжина слінків у вигляді щільності та деформації. Відстань між двома сусідніми густинами або двома сусідніми деформаціями наз одна хвиля.
Серія засідання І процідити розмножується по весні. Зустріч це область, де витки пружини наближаються один до одного, тоді як процідити це область, де витки пружини звернені один до одного. Якщо поперечні хвилі мають картину піків і западин, то поздовжні хвилі складаються з картини щільності та деформації. Довжина хвилі - це відстань між послідовними густинами або послідовними деформаціями. Тут мається на увазі відстань від двох ідентичних і послідовних точок щільності або деформації.
Симптоми хвилі
Нижче наведено кілька хвильових симптомів, які складаються з:
- Рефлексія
На заходах відображення хвилі Застосовуватиметься закон відбиття хвилі, а саме кут відбиття такий самий, як і кут падіння. Це означає, що коли промінь падаючої хвилі утворює кут θ з нормаллю (лінією, перпендикулярною до поверхні, що відбиває), тоді відбитий промінь утворюватиме кут θ з нормаллю.
- Заломлення хвиль
Заломлення хвилі (рефракція) це відхилення напрямку фронту хвилі при його переході з одного середовища в інше. Іноді заломлення і відбивання відбуваються одночасно. Коли вхідні хвилі стикаються з іншим середовищем, деякі хвилі відбиваються, а інші пропускаються або заломлюються. Заломлення відбувається тому, що хвилі мають різну швидкість у різних середовищах.
- Втручання
Інтерференція хвиль це злиття або суперпозиція хвиль, коли дві або більше хвиль надходять в одне й те саме місце одночасно. Інтерференція двох хвиль може породжувати хвилі, амплітуди яких підсилюють одна одну (інтерференція максимум), а також може створювати хвилі, амплітуди яких послаблюють одна одну (інтерференція мінімум).
- Хвильова дифракція
Дифракція хвиль це подія вигину хвилі, коли вона проходить через вузьку щілину або бар'єр.
В одному і тому ж середовищі хвилі поширюються прямолінійно. Тому прямі хвилі поширюватимуться по середовищу також у формі прямих хвиль. Це не стосується випадків, коли середовище має бар’єр або перешкоду у вигляді щілини. Для правильного розміру зазору вхідна хвиля може зігнутися після проходження через зазор. Вигин хвилі, викликаний наявністю бар'єру у вигляді розриву, називається дифракція хвиль.
Також прочитайте статті, які можуть стосуватися: «Стеганографія» Визначення & (Принципи - Критерії - Аспекти - Типи)
Якщо щілинний бар'єр заданий шириною, то дифракція не так чітко видно. Фронт хвилі, який проходить через щілину, згинається лише на краю щілини, як показано на малюнку 9 нижче. Якщо щілинний бар'єр вузький, тобто розмір близького до порядку довжини хвилі, то дифракція хвилі дуже очевидна.
Приклади застосування хвиль і звукових хвиль у повсякденному житті
Нижче наведено кілька прикладів застосування хвиль і звукових хвиль у повсякденному житті, які складаються з:
- радіо
Радіоенергія є найнижчим рівнем електромагнітної енергії з довжинами хвиль від тисяч кілометрів до менше одного метра. Найбільш поширеним використанням є зв’язок, космічні дослідження та радіолокаційні системи. Радар корисний для вивчення погодних умов, штормів, створення 3D-карт земної поверхні, вимірювання кількості опадів, руху льоду в полярних регіонах і моніторингу навколишнього середовища. Довжина хвилі радара коливається від 0,8 до 100 см.
- мікрохвильовка
Довжина хвилі мікрохвильового випромінювання коливається від 0,3 до 300 см. Його використання в основному в сферах спілкування та передачі інформації через відкриті простори, приготування їжі та активних систем PJ. В активній PJ-системі мікрохвильові імпульси направляються на ціль, а відбиття вимірюється для вивчення характеристик цілі. Прикладом застосування є мікрохвильова камера (TMI) Місії вимірювання тропічних опадів (TRMM), яка вимірює мікрохвильове випромінювання. випромінювання з електромагнітного спектру Електромагнітна енергія атмосфери Землі для вимірювання випаровування, вмісту води в хмарах та інтенсивності Дощ.
- Інфрачервоний
Стан здоров’я можна діагностувати шляхом дослідження інфрачервоного випромінювання від тіла. Спеціальні інфрачервоні фотографії, які називаються термограмами, використовуються для виявлення проблем з кровообігом, артриту та раку. Інфрачервоне випромінювання також можна використовувати в охоронній сигналізації. Злодій без його відома заблокує світло і сховає сигналізацію. Пульт дистанційного керування зв’язується з телевізором через інфрачервоне випромінювання, створене світлодіодом (Light Emitting). Діод ), що міститься в пристрої, тому ми можемо дистанційно вмикати телевізор за допомогою пульта елементи керування.
- Ультрафіолет
Ультрафіолетове світло необхідне для засвоєння рослинами та може вбити мікроби від шкірних захворювань.
- рентген
Рентгенівські промені зазвичай використовуються в медицині для фотографування положення кісток в тілі, особливо для визначення зламаних кісток. Однак при використанні рентгенівського випромінювання потрібно бути обережним, тому що клітини тканин людини можуть бути пошкоджені внаслідок тривалого використання рентгенівського випромінювання.
- Музичний інструмент
У таких музичних інструментах, як гітара, джерелом звуку є об’єкти, що вібрують, а саме струни. Якщо щипкувати струну з великою амплітудою (відхиленням), звук, що видається, буде голоснішим. А якщо натягнути струну, то звук буде вищим. Так само з барабанами та іншими музичними інструментами. Звук виникає через вібрацію джерела звуку.
- Сліпі окуляри
Оснащений ультразвуковим пристроєм для надсилання та отримання, що використовує ультразвукове надсилання та отримання.
- Вимірювання глибини океану
- Медичне обладнання
на УЗД (УЗД). Як приклад, ультразвукове сканування здійснюється шляхом переміщення зонди навколо шкіри живота вагітної матері на екрані монітора буде відображатися зображення плоду. Спостерігаючи за зображенням плоду, лікарі можуть стежити за ростом, розвитком і здоров’ям плода. На відміну від рентгенівського обстеження, ультразвукове обстеження безпечне (без ризику) як для матері, так і для плоду, т.к. Ультразвуковий контроль або випробування не пошкоджує матеріал, через який він проходить, тому його називають ультразвуковим випробуванням не пошкоджує (неруйнівний контроль, скорочено НК).
Методи ультразвукового сканування також використовуються для дослідження печінки (незалежно від наявності ознак раку печінки чи ні) і головного мозку. Виготовлення приладуУЗД для видалення пошкодженої тканини мозку без операції на мозку. «Таким чином пацієнтам не потрібно робити операції на головному мозку високого ризику. Видалення пошкодженої тканини мозку можна здійснити без розрізання та зшивання шкіри голови або перфорації черепа.
Приклад хвильового питання
Біжучу хвилю, що поширюється по дроту, можна виразити так: y = 2 sin π (100t-4x) з y у см, x у м і t у секундах. Якщо дріт виготовлено з матеріалу з масовою густиною на одиницю довжини 20 г/см, то сила натягу в дроті...
Обговорення:
100π = ω
100π = 2πf
50 Гц = f
4π = k
4π = 2π/λ
2 = λ
V рядок = λ * f
v = 2*50
v = 100
v = √(μ/f)
100 = √(20/f)
10000 = 20 / ф
F = 0,002 Н
Бібліографія:
- Бейзер, Артур. 1999. Поняття сучасної фізики (переклад). Джакарта: Erlangga.
- Budikase, E та інші, 1987. Фізика для СМУ. Джакарта: Департамент освіти та культури.
Це дискусія щодо Хвильова формула – визначення, рівняння, характеристики, властивості, типи, симптоми та приклади запитань Сподіваємось, цей огляд допоможе розширити ваше розуміння та знання, щиро дякуємо за візит. 🙂 🙂 🙂