Версия 12:33, 9 февраля 2011

Гипермаркет знаний>>Физика и астрономия>>Физика 11 класс>> Длина волны. Скорость волны

                                             § 44     ДЛИНА ВОЛНЫ. СКОРОСТЬ ВОЛНЫ

Рассмотрим физические характеристики волны — длину волны и скорость. После того как колебания при распространении поперечной волны достигнут 13-го шара, 1-й и 13-й шары будут колебаться совершенно одинаково. Когда 1-й шар находится в положении равновесия и движется влево (если смотреть вдоль цепочки шаров; см. рис. 6.7, д), то и 13-й шар находится в положении равновесия и тоже движется влево. Спустя еще четверть периода 1 й шар оказывается максимально отклоненным влево и в гаком же положении находится 13-й шар (см. рис. 6.7, е). Колебания этих шаров происходят в одинаковых фазах¹.
 
¹Точнее, колебания 13-го шара отстают по фазе от колебаний 1-го на 2. Но так как cos (t - 2) = cos t, то такая разность фаз не приводит к различию в состояниях колеблющихся шаров, и можно считать поэтому, что  их колебания происходят в одинаковых фазах.
 
Кратчайшее расстояние между точками, колеблющимися в одинаковых фазах, называется длиной волны. Следо-иательно, расстояния между 1-ми 13-м, 2-м и 14-м, 3-м и 15-м шарами равны длине волны (см. рис. 6.7, д, с). Длина полны обозначается греческой буквой (лямбда).

Длина продольной волны согласно рисунку 6.8, б равна расстоянию между 4-м и 16-м шарами или между 2-м и    14-м шарами.

При распространении волны разные частицы среды (шары в рассматриваемой модели) колеблются с различными фазами, если только расстояние между ними не равно n (где n — целое число).

Шары 1-й и 7-й (см. рис. 6.7), находящиеся на расстоянии /2, колеблются в противоположных фазах: когда 1-й шар от положения равновесия движется вверх, то 7-й — вниз (см. рис. 6.7, d).

За один период волна распространяется на расстояние (см. рис. 6.7, д).

= T.    (6.1)

Длина волны — это расстояние, на которое распространяется волна за время, равное одному периоду колебаний. Так как период Т и частота v связаны соотношением



При распространении волны вдоль шнура мы наблюдаем два вида периодичности.

Во-первых, каждая частица шнура совершает периодические колебания во времени. В случае гармонических колебаний (эти колебания происходят по закону синуса или косинуса) частота и амплитуда колебаний частиц одинаковы во всех точках шнура. Эти колебания различаются только фазами.

Во-вторых, в каждый момент времени форма волны (т. е. профиль шнура) повторяется на протяжении шнура через отрезки длиной . На рисунке 6.9 черной линией показан профиль  шнура в определенный момент времени t (мгновенный снимок волны). С течением времени этот профиль перемещается.

Спуста промежуток времениt волна будет иметь вид, изображенный на том же рисунке синей линией.

Для продольной волны также справедлива формула (6.2), связывающая скорость распространения волны, длину волны и частоту колебаний.

Все волны распространяются с конечной скоростью. Длина волны зависит от скорости ее распространения и частоты колебаний.

1.    Что называют длиной волны?
2.    Как связаны скорость волны и длина волны!
3.    Определите по рисунку 6.8, какова разность фаз колебаний двух соседних шаров; двух шаров, находящихся на расстоянии, равном длине волны.

Мякишев Г. Я., Физика. 11 класс : учеб. для общеобразоват. учреждений : базовый и профил. уровни / Г. Я. Мякишев, Б. В. Буховцев, В. М. Чаругин; под ред. В. И. Николаева, Н. А. Парфентьевой. — 17-е изд., перераб. и доп. — М. : Просвещение, 2008. — 399 с : ил.

_{Физика для 11 класса, учебники и книги по физике скачать, библиотека онлайн}

Содержание урока
 конспект урока
 опорный каркас  
 презентация урока
 акселеративные методы 
 интерактивные технологии 

Практика
 задачи и упражнения 
 самопроверка
 практикумы, тренинги, кейсы, квесты
 домашние задания
 дискуссионные вопросы
 риторические вопросы от учеников
 
Иллюстрации
 аудио-, видеоклипы и мультимедиа 
 фотографии, картинки 
 графики, таблицы, схемы
 юмор, анекдоты, приколы, комиксы
 притчи, поговорки, кроссворды, цитаты

Дополнения
 рефераты
 статьи 
 фишки для любознательных 
 шпаргалки 
 учебники основные и дополнительные
 словарь терминов                          
 прочие 

Совершенствование учебников и уроков
 исправление ошибок в учебнике
 обновление фрагмента в учебнике 
 элементы новаторства на уроке 
 замена устаревших знаний новыми 
 
Только для учителей
 идеальные уроки 
 календарный план на год  
 методические рекомендации  
 программы
 обсуждения


Интегрированные уроки

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.