Механические волны Лекцию подготовил Волчков С.Н.. - презентация

1 Механические волны Лекцию подготовил Волчков С.Н.

2 План лекции: 1.Волновые явления 2.Поперечные и продольные волны 3.Длина волны 4.Уравнение волны 5.Звуковые волны 6.Интерференция волн 7. Дифракция волн

3 Отдельные частицы любого тела – твердого, жидкого или газообразного – взаимодействуют друг с другом. Поэтому, если в каком-либо участке упругой среды возникнет деформация, то по прекращении внешних воздействий она не останется на месте, а начнет распространятся в среде во всех направлениях.

4 Изменение состояния среды, распространяющееся в пространстве с течением времени, называется волной. Механические волны возникают благодаря силам упругости – упругие волны.

5 Волны могут иметь различную форму. Волновым импульсом (или одиночной волной) называется сравнительно короткое возмущение (всплеск) произвольной формы. Если возмущение среды вызывается периодической внешней силой, меня- ющейся со временем по гармони- ческому закону, то вызываемые ею волны называются гармоническими.

6 При распространении волны происходит передвижение формы (перемещение определен- ного состояния колеблющейся среды), но не перенос вещества, в котором распространяется волна. Волны имеют вид бегущих вперед округлых валов.

7 Волны любой природы не распространяются в пространстве мгновенно. Их скорость конечна.

8 Если при распространении волны частицы среды совершают колебания в направлении, перпендикулярном направлению распростране- ния волны, то такие волны называются поперечными.

9 Если колебания частиц среды происходят в направлении, в котором распространяется волна, то такая волна называется продольной.

10 При распространении волны происходит передача движения от одного участка тела к другому. С передачей движения волной связана передача энергии без переноса вещества.

11

12 Расстояние, на которое распространяются колебания за один период, называется длиной волны. Длиной волны называется наименьшее расстояние между точками, колеблющимися с одинаковыми фазами.

13 Скорость распространения волны равна произведению ее длины на частоту колебаний.

14 Уравнение бегущей волны

15

16 Акустика – учение о звуке. Акустические колебания – колебания с частотой от 16 до Гц.

17 Звук, издаваемый гармонически колеблющимся телом, называют музыкальным тоном или просто тоном. Высота звука (высота тона) определяется частотой колебаний. Громкость характеризует субъективное звуковое ощущение и пропорциональна интенсивности звука – объективной энергетической характеристике акустических волн. (Интенсивность звука определяется амплитудой колебаний: пропорциональна квадрату амплитуды.)

18

19

20 Сложение в пространстве двух (или нескольких) волн, при котором образуется постоянное во времени распределение амплитуды результирующих колебаний в различных точках пространства, называется интерференцией.

21 Амплитуда колебаний среды в данной точке будет максимальной, если разность хода двух волн, возбуждающих колебания в этой точке, равна целому числу длин волн. Амплитуда колебаний среды в данной точке минимальна, если разность хода двух волн, возбуждающих колебания в этой точке, равна нечетному числу полуволн.

22 Для получения устойчивой интерференционной картины необходимо, чтобы источники волн имели одинаковую частоту и фазы их колебаний совпадали или отличались на некоторую постоянную (не зависящую от времени) величину. Источники, удовлетворяющие этим условиям, называются когерентными.

23 Отклонение от прямолинейного распространения волн, огибание волнами препятствий называется дифракцией.

24