Κύματα: τα είδη των κυμάτων και τον ορισμό των κυμάτων. Τύποι των ηλεκτρομαγνητικών και ακουστικών κυμάτων

Τα κύματα δεν είναι μόνο μέσα στο νερό. Αποτελούνται από ήχο, το φως, και ούτω καθεξής. Δ Πώς μπορεί αυτό να είναι, και ποια είναι τα κύματα σε όλα;

ουσία

Ο όρος αυτός χρησιμοποιείται σε διάφορους επιστημονικούς τομείς, αλλά κυρίως στη φυσική. Σύμφωνα με αυτή την ορολογία πειθαρχία της διάδοσης των ταλαντώσεων - ένα κύμα. Ορισμός των απλών, αλλά στην πραγματικότητα δεν είναι τόσο απλό. Οι επιμέρους σωματίδια δεν μετακινούνται, αλλά μόνο μετακινηθεί κοντά τις θέσεις ισορροπίας τους. Επομένως, ένα χαρακτηριστικό κύμα: είναι ένα μέσο μεταφοράς ενέργειας, χωρίς αλλαγή στην ύλη. Μερικές φορές αυτό συμβαίνει, αλλά μόνο ως παρενέργεια. Εκείνοι που κάποτε ήταν στη θάλασσα, και φανταστείτε ότι ένα τέτοιο κύμα.

Προσδιορισμός, αν και - δεν είναι το μόνο πράγμα που πρέπει να ξέρετε, όταν έρχονται αντιμέτωποι με το φαινόμενο αυτό. Αυτό που είναι σημαντικό είναι ότι είναι πολύ στενά συνδεδεμένη με τις διακυμάνσεις έτσι πρόκειται να μελετήσουν από κοινού, τόσο στη θεωρία όσο και στην πράξη.

καταγωγή

Τα κύματα μπορούν να δημιουργηθούν με διάφορους τρόπους. Ο λόγος για την ύπαρξη τους είναι πάντα ένα σωματιδίων ενθουσιασμό και την απομάκρυνσή τους από την ισορροπία. Αυτό μπορεί να γίνει με τη βοήθεια ειδικών συσκευών, όπως οι κεραίες ή καλοριφέρ. Επιπλέον, θα μπορούσε να οφείλεται στην εμφάνιση της ασταθειών στην περίπτωση ισχυρού ανέμου, εξαιτίας της οποίας το νερό τρέχει κυματισμός.

Η ιστορία της μελέτης του φαινομένου

Η μελέτη του μηχανισμού εμφάνισης και διάδοσης των κυμάτων σε διάφορους επιστημονικούς κλάδους όπως η ωκεανογραφία, σεισμολογία, μηχανική, ακουστική, την ιατρική και, φυσικά, φυσικής ως σύνολο, όπως επίσης και πολλοί άλλοι, ασχολήθηκαν με πολλά γνωστά επιστήμονες. Πιστεύεται ότι η πιο σημαντική συμβολή από τη γερμανική εξερευνητής Genrih Gerts. Ίδρυσε ορισμένα μοτίβα και ανακάλυψαν προηγουμένως άγνωστα φαινόμενα που σχετίζονται με την αλληλεπίδραση των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, όπως παρεμβολές, περίθλαση και πόλωση. Οι σπουδές του αργότερα χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή του ραδιοφώνου. Φυσικά, υπήρχαν και άλλοι επιστήμονες που έχουν μελετήσει αυτό το φαινόμενο και οι οποίοι έχουν κάνει την ανάπτυξη της επιστήμης μια σημαντική συμβολή στην, για παράδειγμα, Maxwell, αλλά το όνομά αποθανάτισε στη μονάδα Hertz μέτρησης συχνότητας κύματα.

τύπους των κυμάτων

Υπάρχουν πολλές ταξινομήσεις σύμφωνα με διάφορα κριτήρια. Πρώτα απ 'όλα, είναι η κατεύθυνση της ταλάντωσης του κύματος. Τύποι των κυμάτων σε αυτό το κριτήριο: διαμήκη, εγκάρσια, μικτή. Υπάρχουν πολύ διαφορετικούς τρόπους του ομίλου: περιγραφή των εξισώσεων, γεωμετρία, το φυσικό περιβάλλον, και ούτω καθεξής ..

Είναι σημαντικό ότι στην περίπτωση αυτού του φαινομένου δεν είναι κάτι καινούργιο στην ουσία δεν φαίνεται να αλλάζει μόνο την οργάνωση των σωματιδίων, η οποία οδηγεί σε ορισμένα γεγονότα. Όσον αφορά την αντίληψη του μπορεί να εκφραστεί ως το φως, το χρώμα, τον ήχο, την ακτινοβολία, και αόρατα με γυμνό μάτι, και έτσι η ενέργεια .. Με τη σειρά τους, μπορούν επίσης να ταξινομηθούν.

Επιπλέον, ένα άλλο διακεκριμένο μηχανικά και ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Τύποι των κυμάτων από την πρώτη κατηγορία μπορεί επίσης να διαιρεθεί σε ελαστική και εκείνων που συμβαίνουν στην επιφάνεια του νερού. Η ταξινόμηση αυτή περιλαμβάνει την εξέταση του μέσου διάδοσης. Σε γενικές γραμμές, η κύρια και πιο δημοφιλές τμήμα περιλαμβάνει μόνο ήχο και τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Σχετικά με τους στο μέλλον και θα συζητηθεί με περισσότερες λεπτομέρειες.

γενική περιγραφή

Κάθε κύμα έχει έναν αριθμό ιδιοτήτων και παραμέτρων με την οποία μπορεί να περιγραφεί. Πρώτον, είναι το μήκος του, η οποία χαρακτηρίζεται ως λ (λάμδα). Επιπλέον, έχει μια συχνότητα, την περίοδο και την ταχύτητα. Ξεχωριστά εκπέμπουν κυματομετώπου ή επιφάνεια, δηλ το σύνολο των σημείων που βρίσκονται στην ίδια φάση, και την ακτίνα ή διανύσματος που εμφανίζει την κατεύθυνση της διάδοσης.

Με τις δύο τελευταίες παραμέτρους που σχετίζονται άλλη ταξινόμηση. Ανάλογα με τον τύπο της μέτωπο κύματος μπορεί να είναι σφαιρική και επίπεδη. Για την απλοποίηση υπολογισμούς και την επίλυση ορισμένων προβλημάτων μπορεί να θεωρηθεί επίπεδη επιφάνεια, αλλά μόνο εάν μια σημαντική απόσταση από την πηγή. Για όλα αυτά τα χαρακτηριστικά, και εκπέμπουν διαφορετικούς τύπους κυμάτων.

παραδείγματα

Εκτός από τις πιο κατανοητή πράγματα σαν τον ήχο της χορδής ή τα κύματα στη θάλασσα, είναι δυνατόν να σκεφτεί και για τους κύκλους πάνω στο νερό, βγαίνει από μια ρίχνονται βράχο, εκρήξεις, κοιμάται σε ένα μαλακό στρώμα, και πολλά άλλα φαινόμενα. Υπεριώδης ή υπέρυθρες ακτίνες, καθώς και το τι δεν είναι ακουστό από το ανθρώπινο αυτί - είναι όλα εκδηλώσεις του ίδιου φαινομένου της διάδοσης κυμάτων. Τύποι κύματα είναι τόσο διαφορετικά, και οι ίδιοι είναι τόσο πολύπλευρο, που είναι πραγματικά δύσκολο να πιστέψει κανείς ότι μια τέτοια διαφορετικά πράγματα, στην πραγματικότητα, έχουν την ίδια φύση.

Ηχητικά κύματα: Χαρακτηριστικά

Ακρόαση δίνει σε ένα πρόσωπο πολλές πληροφορίες για τον κόσμο. Αλλά χωρίς τα κύματα, αυτό θα ήταν αδύνατο. Ήχος παραλλαγή αυτών αναφέρεται σε ελαστικό. Η ιδιαιτερότητά τους συνίσταται στο γεγονός ότι το μήκος των εν λόγω κυμάτων και κατά συνέπεια, η συχνότητα είναι τέτοια ώστε το ύψος είναι σε απόσταση ακοής. Για τον άνθρωπο, η περιοχή είναι από 20 έως 20.000 Hertz. Οτιδήποτε κατώτερο ονομάζεται υποήχων, και πάνω - υπερήχων. Το πρώτο είναι ακόμη πλήρως κατανοητό, αλλά το δεύτερο χρησιμοποιείται ευρέως στην επιστήμη, την ιατρική και σε πολλούς άλλους τομείς. Αυτά είναι τα είδη των ηχητικών κυμάτων. Τα χαρακτηριστικά τους καθορίζονται από παραμέτρους όπως το μήκος, συχνότητα και ο συνδυασμός των διαφόρων τρόπων δόνησης. Εξαρτώνται από αυτήν, αντίστοιχα, τον όγκο, πίσσα και χροιά.

Όπως και κάθε άλλο κύμα, ο ήχος της φύσης που προκαλείται από τις δονήσεις. Μπορεί να γίνει αισθητό, για παράδειγμα, να στέκεται σε μια συναυλία δίπλα στη στήλη. Κύματα μπορεί να μεταδοθεί σε πολλούς τύπους περιβαλλόντων, συμπεριλαμβανομένων των υγρών και στερεών. Στο κενό που πιστεύεται ότι είναι μη ακουστό ήχους. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τόσο συχνά κατηγορεί προς σκηνοθέτες του Χόλιγουντ για να πυροβολήσει σκηνές με τεράστια και δυνατά εκρήξεις στο κενό του διαστήματος. Η μελέτη του ήχου δονήσεις και κύματα παίρνει ένα αρκετά μεγάλο τμήμα της φυσικής - ακουστική. Αυτό είναι πολύ ενδιαφέρουσα επιστήμη έχει πολλούς τρόπους για να εφαρμόσετε στη ζωή μου. Για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας τη γνώση της ακουστικής σχεδιαστεί συναυλιών και όπερας αίθουσες εκπροσώπησης ήταν σαφώς ακουστό σε όλους τους χώρους.

Αντίληψη του ήχου ανθρώπου και των ζώων οφείλεται στην μετατροπή των μηχανικών δονήσεων σε ηλεκτρικά σήματα. Αυτός ο μηχανισμός είναι αρκετά περίπλοκη, αλλά η σημασία της δεν μπορεί να είναι υπερβολική έμφαση. Ωστόσο, το ίδιο μπορεί να ειπωθεί για τον ήχο καθόλου. Μπορείτε να τα χρησιμοποιήσετε για να επικοινωνούν, για τη μετάδοση πληροφοριών, για να αλλάξετε τη διάθεση. Επηρεάζουν οι άνθρωποι, ακόμη και αν είναι εκτός ακοής. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο υπάρχει, για παράδειγμα, η έννοια της «ηχορύπανσης». Ανά μονάδα όγκου που λαμβάνονται είναι λευκό, έτσι ώστε το όνομά του από τον επιστήμονα A. Bell, εφευρέτης του τηλεφώνου.

Ιδιότητες και τους τύπους των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων

Αλλά υπάρχει ένας ειδικός τύπος ταλάντωσης, χωρίς την οποία είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς τη σύγχρονη ζωή. Τα κινητά τηλέφωνα, ασύρματης επικοινωνίας, το ραδιόφωνο, φούρνο μικροκυμάτων και πολλές άλλες συσκευές δεν θα υπήρχαν αν δεν είχαν ανακαλυφθεί τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Και όμως θα ήταν αδύνατο να αντιλαμβάνονται το χρώμα και το φως δεν θα υπήρχε. Πώς μπορείτε να το φανταστείτε;

Σε αντίθεση με αυτό το είδος του ήχου ταλαντώσεις μπορεί να μεταδοθεί σε οποιοδήποτε μέσο, συμπεριλαμβανομένων των εν κενώ, και η ταχύτητά τους είναι η ταχύτητα του φωτός. Στην πραγματικότητα, αυτός ο τύπος του κύματος είναι η διάδοση των ηλεκτρομαγνητικών πεδίων στο χώρο και το χρόνο. Η δομή τους είναι εξαιρετικά ενδιαφέρουσα, επειδή αποτελείται από δύο μέρη. Μαγνητικών και ηλεκτρικών πεδίων εναλλάξ παράγουν το ένα το άλλο και κατανέμονται κατά μήκος αμοιβαίως κάθετα διανύσματα. Ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά ενός τέτοιου κύματος - είναι πάντα εγκάρσια. Επιπλέον, ισχύει πάντα για την επιτάχυνση.

Να γίνει διάκριση μεταξύ των διαφόρων τύπων των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, ανάλογα με το μήκος τους. Υπάρχουν 6 μεγάλες ταινίες από το μεγαλύτερο προς το μικρότερο:

• ραδιοκύματα?
• υπέρυθρη ακτινοβολία, με άλλα λόγια, η θερμότητα?
• ορατό φως και το χρώμα?
• υπεριώδες φως?
• Ακτίνες Χ?
• ακτινοβολία γάμμα (συμπεριλαμβανομένης της ακτινοβολίας).

Είναι πραγματικά σχεδόν αδύνατο να φανταστούμε έναν κόσμο χωρίς όλα αυτά τα φαινόμενα.