Valuri: tipuri de valuri și definiții val. Tipuri de unde electromagnetice și acustice

Valurile nu sunt doar în apă. Ele constau din sunet, lumină, și așa mai departe. D. Cum poate fi aceasta, și ce valurile la toate?

esență

Acest termen este utilizat în diverse domenii științifice, dar mai ales în domeniul fizicii. Conform acestei terminologii disciplina propagarea oscilatii - un val. Definiția simplu, dar în realitate nu este atât de simplu. Particulele individuale nu se misca, ci doar sa mutat aproape de pozițiile lor de echilibru. Rezultă o caracteristică de undă: ele sunt un mijloc de transfer de energie, fără o schimbare în materie. Uneori se întâmplă, ci doar ca un efect secundar. Cei care au fost o dată marea, și imaginați-vă că un astfel de val.

Determinarea, deși - nu este singurul lucru pe care trebuie să știți, atunci când se confruntă cu acest fenomen. Ceea ce este important este că este foarte strâns legată de fluctuațiile, astfel încât acestea sunt de gând să studieze împreună, atât în teorie cât și în practică.

origine

Undele pot fi generate în diverse moduri. Motivul pentru apariția lor este întotdeauna o particule de emoție și de a le scoate din echilibru. Acest lucru se poate face prin intermediul unor dispozitive speciale, cum ar fi antenele sau radiatoare. Mai mult, ar putea fi din cauza apariția instabilități în cazul vânt puternic, din cauza care apa curge ondulație.

Istoria studierii fenomenului

Studiul mecanismului de apariție și propagarea undelor în diferite discipline științifice, cum ar fi oceanografia, seismologie, mecanică, acustică, medicină și, desigur, fizica ca un întreg, precum și multe altele, au fost angajate în mulți oameni de știință bine-cunoscute. Se crede că cea mai importantă contribuția adusă de exploratorul german Genrih Gerts. El a stabilit anumite tipare și fenomene descoperite anterior necunoscute legate de interacțiunea undelor electromagnetice, cum ar fi interferență, difracție și polarizare. Studiile sale au fost ulterior folosite pentru a construi radio. Desigur, au existat alți oameni de știință care au studiat acest fenomen și care au făcut dezvoltarea științei o contribuție semnificativă la, de exemplu, Maxwell, dar numele a fost imortalizat în unitatea de măsură a frecvenței Hertz val.

tipuri de valuri

Există mai multe clasificări în funcție de diverse criterii. În primul rând, este direcția de oscilație a undei. Tipuri de valuri pe acest criteriu: longitudinal, transversal, amestecat. Există diferite moduri de grupare: o descriere a ecuațiilor, geometria, mediul fizic, și așa mai departe ..

Este important ca, în cazul în care acest fenomen nu este nimic nou în substanța nu pare să se schimbe doar organizarea particulelor, ceea ce dă naștere la anumite evenimente. În ceea ce privește percepția poate fi exprimată ca lumina, culoare, sunet, radiații, și invizibile cu ochiul liber, deci energia .. La rândul său, ele pot fi, de asemenea, clasificate.

În plus, un alt distins unde mecanice și electromagnetice. Tipuri de valuri din prima categorie pot fi de asemenea divizată în elastic și cele care au loc la suprafața apei. Această clasificare include luarea în considerare a mediului de propagare. În general, diviziunea primară și include cele mai populare doar undele electromagnetice de sunet și. Despre ei în viitor și vor fi discutate mai detaliat.

descriere generală

Orice val are un număr de proprietăți și parametri cu care poate fi descrisă. În primul rând, este lungimea sa, care este desemnată ca λ (lambda). În plus, are o frecvență, perioada și viteza. emit separat Wavefront sau de suprafață, adică setul de puncte care se află în aceeași fază, și fasciculul sau vector care indică direcția de propagare.

Cu ultimii doi parametri asociați o altă clasificare. În funcție de tipul de front de undă poate fi sferică și plat. Pentru a simplifica calculele și rezolvarea unor probleme pot fi luate în considerare suprafață plană, dar numai în cazul în care o distanță semnificativă de la sursa. Pentru toate aceste caracteristici, și emit diferite tipuri de valuri.

exemple

În plus față de lucrurile cele mai inteligibile , cum ar fi sunetul de șirul sau valuri pe mare, este posibil să se gândească , de asemenea , despre cercurile pe apă, iese dintr - o piatră aruncată, explozii, dormit pe o saltea moale, și multe alte fenomene. Raze ultraviolete sau raze infraroșii, precum și ceea ce nu este audibil pentru urechea umană - sunt toate manifestări ale aceluiași fenomen de propagare a undei. Tipuri de valuri sunt atât de diverse, iar ei înșiși sunt atât de multiple fațete, care este foarte greu de crezut că astfel de lucruri diferite, de fapt, au aceeași natură.

Undele sonore: Caracteristici

Audierea oferă o persoană o mare cantitate de informații despre lume. Dar, fără valuri, acest lucru ar fi imposibil. variație acustică ale acestora se referă la elastic. Particularitatea lor constă în faptul că durata unor astfel de valuri și, în consecință, frecvența este astfel încât înălțimea este în raza auditivă. Pentru om, intervalul este de la 20 la 20.000 Hertz. Orice inferior se numește infrasunete, și de mai sus - cu ultrasunete. Primul este încă slab înțeles, dar al doilea este utilizat pe scară largă în știință, medicină și multe alte domenii. Acestea sunt tipurile de unde sonore. Caracteristicile lor sunt determinate de parametri, cum ar fi lungimea, frecvența și combinarea diferitelor moduri de vibrație. Depind pe ea, respectiv, volumul, smoală și timbrul.

Ca orice alt val, sunetul naturii cauzate de vibrații. Poate fi simțit, de exemplu, în picioare, la un concert de lângă coloana. Valurile se pot propaga in multe tipuri de medii, inclusiv lichide și solide. In vidul se crede a fi sunete imperceptibile. De aceea, atât de des batjocorește spre realizatori de film de la Hollywood pentru a trage scene cu explozii masive și puternice în vidul spațiului. Studiul de vibrații sonore și unde ia destul de o secțiune mare de fizica - acustică. Acest lucru este foarte interesant știința are multe metode de a aplica în viața mea. De exemplu, folosind cunoștințele acusticii proiectate de concert și operă săli de la reprezentare au fost în mod clar audibil în toate locurile.

Percepția omului de sunet și animale se datorează conversia vibrațiilor mecanice în semnale electrice. Acest mecanism este destul de complex, dar importanța sa nu poate fi overemphasized. Cu toate acestea, același lucru se poate spune despre sunet. Le puteți utiliza pentru a comunica, pentru a transmite informații, pentru a schimba starea de spirit. Acestea afectează oamenii, chiar dacă acestea sunt în afara razei auditive. Acesta este motivul pentru care există, de exemplu, conceptul de „poluare sonoră“. Per unitate de volum primit este de culoare albă, numită astfel după omul de știință A. Bell, inventatorul telefonului.

Proprietăți și tipuri de unde electromagnetice

Dar există un tip special de oscilație, fără de care este dificil să ne imaginăm viața modernă. Telefoanele mobile, comunicații fără fir, de radio, cuptor cu microunde și multe alte dispozitive nu ar exista dacă nu ar fi fost descoperit undele electromagnetice. Și totuși, ar fi imposibil de a percepe culoarea, iar lumina nu ar exista. Cum se poate imagina?

Spre deosebire de acest tip de oscilații sonore se pot propaga în orice mediu, inclusiv în vid, iar viteza lor este viteza luminii. De fapt, acest tip de unda este propagarea câmpurilor electromagnetice în spațiu și timp. Structura lor este extrem de interesantă, deoarece este format din două părți. Câmpurile magnetice și electrice sunt generați alternativ între ele și distribuite de-a lungul vectorilor reciproc perpendiculare. Una dintre principalele caracteristici ale unei astfel de val - este întotdeauna transversal. Mai mult decât atât, întotdeauna se aplică accelerației.

Se face deosebirea între diferitele tipuri de unde electromagnetice, în funcție de lungimea lor. Există 6 benzi majore de la cea mai lungă la cel mai scurt:

• unde radio;
• radiații infraroșii, cu alte cuvinte, căldura;
• lumină și culoare vizibilă;
• lumină ultravioletă;
• raze X;
• radiații gamma (inclusiv radiații).

Este într-adevăr este aproape imposibil să ne imaginăm o lume fără toate aceste fenomene.