Vlnové jevy: co to je, příklady, shrnutí

Všechny vlnové jevy existující v přírodě se vyskytují v důsledku šíření různých typů vln. Vlny jsou velmi specifické pohyby, charakterizované pulzy nebo po sobě jdoucích pulzů, ve kterých dochází výhradně k šíření energie.

Přečtěte si také: 5 věcí, které potřebujete vědět o vlnách

Shrnutí vlnových jevů

• Vlnové jevy jsou složeny z vlnění a jsou nesmírně důležité pro rozvoj moderní společnosti.
• Vlny jsou formy šíření energie.
• Vlnové jevy jsou charakterizovány šířením vln.
• Vlnové jevy jsou:
  • odraz: je to vlastnost, která souvisí s tím, že se vlnové jevy odrážejí;
  • difrakce: je to vlastnost vlnových jevů obcházet překážky;
  • lom: je to vlastnost změny rychlosti šíření vlnových jevů;
  • polarizace: je charakteristika vlnových jevů, které mají být odfiltrovány;
  • rezonance: je to tehdy, když se frekvence kmitání vlnového jevu shoduje s vlastní frekvencí kmitání fyzického systému;
  • disperze: je vlastnost vlnových jevů, které jsou kombinovány, což má za následek změnu rychlosti výsledné vlny;
  • interference: je to vlastnost vlnitých jevů, které lze přidat nebo snížit.
• Sluneční světlo a zvuk jsou příklady vln různé povahy.

Co jsou vlnové jevy?

Zvlněné jevy jsou ty, ve kterých jsou fyzikální principy, které stojí za jejím dějem vlny. Je důležité zdůraznit, že v přírodě lze několik jevů charakterizovat jako vlnité.

Například, zvuk, který slyšíme, když člověk mluví, je druh vlny. V tomto případě slyšíme kvůli narušení molekul vzduchu, které se šíří do našeho ucha, ve kterém máme strukturu schopnou tuto poruchu přijmout a rozpoznat.

V případě mikrovlnná trouba, sloužící k obytným účelům, máme tvorbu a šíření jiného typu vlnění, odlišného od zvukových vln a charakterizovaného jako elektromagnetické vlnění. Ve dvou zmíněných případech vidíme, že typy vln, a tedy i vlnové jevy, o které se jedná, mají různou povahu.

Jaké typy vlnových jevů?

Stále používáme dva zmíněné vlnové jevy a specifičtěji definujeme zvukový jev jako jev mechanických vln a mikrovlny jako jev elektromagnetické vlny. Jaký je však rozdíl mezi oběma povahami těchto jevů? V prvním případě máme přítomnost zvukových vln.

THEs zvukové vlny nutně potřebují prostředek k rozmnožování. To znamená, že můžeme pouze slyšet, protože zvuková vlna potřebuje k šíření vzduch energie. V druhém případě tu máme výskyt elektromagnetických vln. Ty nevyžadují materiální prostředky pro rozmnožování.

Jinými slovy, elektromagnetické vlny se šíří ve vakuu. To je důvod, proč sluneční světlo může dosáhnout Země. Samozřejmě nemůžeme nezmínit skutečnost, že elektromagnetické vlny se šíří i v hmotných médiích.

Vlny, zejména elektromagnetické vlny, které jsou příčnými vlnami, mají některé důležité vlastnosti související s některými jevy, kterými trpí.

• Odraz: jev, při kterém se odrážejí vlny.
• Lom světla: souvisí se změnou rychlosti šíření vlny, když se mění z jednoho prostředí šíření do druhého.
• Polarizace: lze chápat jako jakýsi filtr pro příčné vlnění. Polarizace vybírá pouze jeden směr vibrací ze všech směrů vibrací vlny. To se děje pomocí polarizátoru, který propouští vibrace pouze jedním směrem.
• Rozptýlení: souvisí s rychlostí šíření vln. V tomto případě několik vln s různými rychlostmi generuje výslednou vlnu. To znamená, že rychlost šíření výsledné vlny se mění s jejími složkami.
• Difrakce: v něm vlny obcházejí a přesouvají předměty, včetně děr. To může způsobit, že se vlny při průchodu takovými otvory rozšíří nebo rozptýlí.
• Rušení: stane se, když se setkají dvě nebo více vln šířících se v prostoru. V tomto případě dojde k překrývání vln, které vyústí ve výslednou vlnu. V této souvislosti klasifikujeme interferenci dvěma způsoby. První, nazývaná konstruktivní interference, je situace, kdy výsledná amplituda vlny je součtem amplitud vln, které ji tvoří. Druhá, nazývaná destruktivní interference, je situace, kdy amplituda výsledné vlny je rozdílem v amplitudách vln, které ji tvoří.
• Rezonance: dokládá vlnitý charakter fyzikálních systémů. V této souvislosti systémy, které oscilují, přijímají buzení na frekvencích, které odpovídají jedné z jejich vlastních frekvencí kmitání. Systém tak začne kmitat se stále většími amplitudami.

Viz také: Co je infrazvuk a ultrazvuk?

Příklady vlnových jevů

a) Mechanické vlnové jevy

Kromě příkladu zvukových vln zde můžeme zmínit např vlny se tvoří na hladině jezera když hodíme kámen nebo jakýkoli předmět. Vlnový pohyb a kůže bicího nástroje je to také jev mechanického vlnění. Také máte vlny na laně, když děláte fyzické cvičení. Kromě nich existuje v přírodě mnoho dalších vlnových jevů, které odpovídají těmto charakteristikám, to znamená, že jsou přítomny mechanické vlny.

Vlny na hladině jezera v důsledku padající kapky vody.

b) Jevy elektromagnetického vlnění

Jedná se o jevy charakterizované přítomností elektromagnetických vln. Kromě mikrovlnek můžeme zmínit např rádiové vlny; vy rentgenový snímek, pro provádění diagnostických zobrazovacích testů; Ó infračervený, mít noční vidění; a naprostá většina jevů zahrnujících sluneční světlo, jako je lom světla, odraz světla a difrakce.

Vysoce pokročilé elektronické obvody používané pro diagnostická zobrazovací zařízení, objekty elektronika a domácí spotřebiče, také zapadají do tohoto typu jevu, protože jde o šíření vln elektromagnetické. Kromě toho samozřejmě ke spolupráci s neustálým rozvojem moderní společnosti a zvyšováním kvality života lidí.

V souhrnu všechny tyto jevy, jak již bylo zmíněno, jsou založeny na přítomnosti vlnových jevů elektromagnetické, charakterizované šířením vln, a tedy i energie, bez potřeby materiálního prostředí proto.

Mikrovlnný spotřebič, používaný k ohřevu jídla v domácnostech.

S ohledem na zvýrazněné jevy způsobené vlnami máme pro každý případ následující příklady:

• Odraz: obraz vidíme, když stojíme před zrcadlem právě proto, že se odráží světlo, což je příčné elektromagnetické vlnění.
• Lom světla: jako příklad máme případ slunečního světla. Při přechodu ze vzduchu do vody v bazénu se rychlost jeho šíření snižuje. Výsledkem této změny je, že osoba mimo bazén vidí předmět uvnitř bazénu zkresleně.
• Polarizace: zmiňujeme zde případ slunečních brýlí. Dobré čočky slunečních brýlí fungují jako polarizátory světla. To znamená, že při jejich použití budou vaše oči dostávat nižší intenzitu světla, protože ostatní směry světelných vibrací nemohou přesahovat čočku. To ve skutečnosti ospravedlňuje vysokou cenu brýlí vyrobených z dobrých slunečních čoček.
• Rozptýlení: dobrým příkladem by bylo rozptylování vln na hladině jezera, když je do něj vhozen kámen.
• Difrakce: Bezdrátový internetový signál je dobrým příkladem tohoto jevu. Může to být rozpoznáno vaším mobilním telefonem, když jste ve svém pokoji, dokonce i s modemem například v obývacím pokoji. Bezdrátový signál je tedy příčná elektromagnetická vlna, která obejde všechny stěny a dveře ve vašem domě a dosáhne vaší ložnice.
• Rušení: jako příklad máme případy mobilních telefonů, které, když hrají v blízkosti reproduktorů nebo dokonce počítačů, mohou vydávat jakési syčení.
• Rezonance: jako příklad máme vojáky pochodující po mostě. Jeho frekvence chůze se může shodovat s vlastní frekvencí kmitání můstku. V tomto případě amplituda výsledné vlny stále více roste a mostní konstrukce může i prasknout.

Přečtěte si také: Jak se tvoří duha?

Vlnové jevy v každodenním životě

V každodenním životě jsou vlnové jevy přítomny neustále, od chvíle, kdy se probudíme a objekty můžeme vidět prostřednictvím odrazu, difrakce a lomu svítící, až do okamžiku, kdy půjdeme spát, s produkci tepla našeho těla pod krytem.

Teplo je také mechanický vlnový jev, a proto ke svému šíření potřebuje materiální prostředí. Kromě těchto a těch, které jsou zmíněny v celém textu, existuje velmi velké množství vlnových jevů, které vyhovují všem zmíněným charakteristikám.

Řešená cvičení na vlnové jevy

Otázka 1 - (IFGO) Vlny jsou způsoby přenosu energie z jedné oblasti do druhé. Existují mechanické vlny – které k šíření potřebují materiální prostředky – a elektromagnetické vlny – které se mohou šířit jak ve vakuu, tak v některých materiálních médiích. O vlnách to můžeme správně konstatovat

A) energie přenášená elektromagnetickou vlnou je přímo úměrná frekvenci této vlny.

B) Zvuk je druh elektromagnetického vlnění, a proto jej lze přenášet z jedné antény na druhou, jako je tomu u televizního a rozhlasového vysílání.

C) viditelné světlo je mechanické vlnění, které se šíří pouze příčně.

D) existují elektromagnetické vlny, které jsou viditelné pro lidské oči, jako je ultrafialové, infračervené a mikrovlny.

E) Infrazvuk je elektromagnetické vlnění s frekvencí nižší než je slyšitelná.

Řešení

Alternativa A. Zvuk je mechanické vlnění, nikoli elektromagnetické. Světlo je elektromagnetické, nikoli mechanické vlnění. Ultrafialové, infračervené a mikrovlnné vlny nejsou pouhým okem viditelné. Infrazvuk je zvuková vlna a tedy mechanická.

otázka 2 - (Fatec) Zkontrolujte správnou alternativu.

A) Rádiové vlny jsou mechanické vlny.

B) Každá příčná vlna je elektromagnetická.

C) Při odrazu vlny se mění její délka a rychlost, ale její frekvence zůstává zachována.

D) Při přechodu vlny z více lámavého prostředí do méně lámavého dochází ke změně vlnové délky, nikoli však její frekvence.

E) Vlnění, které se šíří vakuem, je mechanické vlnění.

Řešení

Alternativa D. Vlnový jev charakterizovaný změnou prostředí, ve kterém se vlna šíří, se nazývá lom. V něm dochází ke změně vlnové délky a rychlosti, ale jeho frekvence zůstává konstantní.

od Luize Guilherma
Učitel fyziky

Zdroj: Brazilská škola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/fenomenos-ondulatorios.htm