Alle bølgefænomener eksisterende i naturen opstår på grund af udbredelsen af forskellige typer bølger. Bølger er meget specifikke bevægelser, karakteriseret ved impulser eller successive impulser, hvori der udelukkende er udbredelse af energi.
Læs også: 5 ting du skal vide om bølger
Sammenfatning af bølgefænomener
- Bølgefænomener er sammensat af bølger og er ekstremt vigtige for udviklingen af det moderne samfund.
- Bølger er former for energiudbredelse.
- Bølgefænomener er karakteriseret ved bølgeudbredelse.
-
Bølgefænomenerne er:
- refleksion: det er egenskaben, der er relateret til, at bølgefænomener reflekteres;
- diffraktion: det er bølgefænomens egenskab at omgå forhindringer;
- brydning: det er egenskaben ved at ændre udbredelseshastigheden af bølgefænomener;
- polarisering: er karakteristikken for bølgefænomener, der skal filtreres fra;
- resonans: det er, når oscillationsfrekvensen af et bølgefænomen falder sammen med den naturlige oscillationsfrekvens i et fysisk system;
- dispersion: er egenskaben ved, at bølgefænomener kombineres, hvilket resulterer i en ændring i hastigheden af den resulterende bølge;
- interferens: det er egenskaben ved undulatoriske fænomener, der kan tilføjes eller reduceres.
- Sollys og lyd er eksempler på bølger af forskellig karakter.
Hvad er bølgefænomener?
De bølgende fænomener er dem, hvor de fysiske principper bag dets tilblivelse er bølger. Det er vigtigt at fremhæve, at flere fænomener i naturen kan karakteriseres som bølgende.
For eksempel, den lyd, vi hører, når en person taler, er en slags bølge. I dette tilfælde hører vi på grund af forstyrrelsen i luftmolekylerne, der forplanter sig til vores øre, hvor vi har en struktur, der er i stand til at modtage og genkende denne forstyrrelse.
I tilfælde af mikroovn, brugt til boligformål, har vi skabelsen og udbredelsen af en anden type bølge, forskellig fra lydbølger og karakteriseret som en elektromagnetisk bølge. Vi kan i de to nævnte tilfælde se, at typerne af bølger og dermed de involverede bølgefænomener har forskellig natur.
Hvilke typer bølgefænomener?
Stadig ved at bruge de to nævnte bølgefænomener og på en mere specifik måde definerer vi lydfænomen som værende et fænomen af mekaniske bølger og mikrobølge som værende et fænomen af elektromagnetiske bølger. Men hvad er forskellen mellem disse fænomeners to naturer? I det første tilfælde har vi tilstedeværelsen af lydbølger.
DETs lydbølger nødvendigvis brug for et middel til udbredelse. Det betyder, at vi kun kan høre, da lydbølgen har brug for luft til at forplante sig energi. I det andet tilfælde har vi forekomsten af elektromagnetiske bølger. Disse kræver ikke materielle midler til formering.
Med andre ord rejser elektromagnetiske bølger i et vakuum. Det er derfor sollys kan nå Jorden. Det kan vi selvfølgelig ikke undlade at nævne elektromagnetiske bølger forplanter sig også i materielle medier.
Bølger, især elektromagnetiske bølger, som er tværgående bølger, har nogle vigtige egenskaber relateret til nogle fænomener, som de lider under.
- Afspejling: fænomen, hvor bølger reflekteres.
- Brydning: er relateret til ændringen i en bølges udbredelseshastighed, når den skifter fra et udbredelsesmedium til et andet.
- Polarisering: kan forstås som en slags filter for tværgående bølger. Polarisering vælger kun én vibrationsretning blandt alle vibrationsretninger af en bølge. Dette gøres ved hjælp af en polarisator, som kun slipper vibrationer igennem i én retning.
- Spredning: relateret til bølgernes udbredelseshastighed. I dette tilfælde genererer flere bølger med forskellige hastigheder en resulterende bølge. Dette betyder, at udbredelseshastigheden af den resulterende bølge ændres med dens komponentbølger.
- Diffraktion: i den går bølgerne rundt og hen over genstande, inklusive huller. Dette kan få bølger til at udvide sig eller spredes, når de passerer gennem sådanne huller.
- Interferens: sker, når to eller flere bølger, der forplanter sig i rummet, mødes. I dette tilfælde vil der være en overlapning af bølger, hvilket vil resultere i en resulterende bølge. I denne sammenhæng klassificerer vi interferens på to måder. Den første, kaldet konstruktiv interferens, er den situation, hvor den resulterende bølgeamplitude er summen af amplituderne af de bølger, der udgør den. Den anden, kaldet destruktiv interferens, er den situation, hvor amplituden af den resulterende bølge er forskellen i amplituderne af de bølger, der udgør den.
- Resonans: beviser den bølgende karakter af fysiske systemer. I denne sammenhæng modtager systemer, der oscillerer, excitationer ved frekvenser, der svarer til en af deres naturlige oscillationsfrekvenser. På denne måde begynder systemet at svinge med stadig større amplituder.
Se også: Hvad er infralyd og ultralyd?
Eksempler på bølgefænomener
a) Mekaniske bølgefænomener
Ud over eksemplet med lydbølger kan vi her nævne bølger dannet på overfladen af en sø når vi kaster en sten eller en genstand. Bølgebevægelsen af en hud af et slaginstrument det er også et mekanisk bølgefænomen. Desuden har du bølgerne på et reb, når du dyrker fysisk træning. Ud over disse er der mange andre bølgefænomener i naturen, der passer til disse karakteristika, det vil sige, hvor der er tilstedeværelsen af mekaniske bølger.
b) Elektromagnetiske bølgefænomener
Disse er de fænomener, der er karakteriseret ved tilstedeværelsen af elektromagnetiske bølger. Ud over mikrobølger kan vi nævne radiobølger; du røntgen, til udførelse af billeddiagnostiske tests; O infrarød, at have nattesyn; og langt de fleste fænomener, der involverer sollys, såsom lysbrydning, lysrefleksion og diffraktion.
De meget avancerede elektroniske kredsløb, der bruges til diagnostisk billedbehandlingsudstyr, objekter elektronik og husholdningsapparater, passer også ind i denne type fænomen, fordi det er bølgeudbredelse elektromagnetisk. Ud over naturligvis at samarbejde med den konstante udvikling af det moderne samfund og øge menneskers livskvalitet.
Sammenfattende er alle disse fænomener, som allerede nævnt, baseret på tilstedeværelsen af bølgefænomener elektromagnetisk, karakteriseret ved udbredelse af bølger og derfor af energi uden behov for et materielt medium derfor.
I betragtning af de fremhævede fænomener forårsaget af bølgerne, har vi følgende eksempler for hvert tilfælde:
- Afspejling: vi ser et billede, når vi står foran spejlet, netop fordi lyset, som er en tværgående elektromagnetisk bølge, reflekteres.
- Brydning: som et eksempel har vi tilfældet med sollys. Når den passerer fra luft til vand i en swimmingpool, falder dens udbredelseshastighed. Resultatet af denne ændring er, at en person uden for poolen ser en genstand inde i poolen på en forvrænget måde.
- Polarisering: vi nævner her tilfældet med solbriller. Gode solbrilleglas fungerer som lyspolarisatorer. Det betyder, at dine øjne, når du bruger dem, vil modtage lavere lysintensiteter, da de andre retninger af lysvibrationer ikke kan gå ud over linsen. Dette retfærdiggør faktisk den høje pris på briller, der består af gode sollinser.
- Spredning: et godt eksempel ville være spredning af bølger på overfladen af en sø, når en sten kastes ned i den.
- Diffraktion: Det trådløse internetsignal er et godt eksempel på dette fænomen. Den kan genkendes af din mobiltelefon, når du er på dit værelse, også med modemmet i stuen f.eks. Det trådløse signal er således en tværgående elektromagnetisk bølge, der går rundt om alle vægge og døre i dit hus og når dit soveværelse.
- Interferens: Som et eksempel har vi mobiltelefoner, som, når de spiller i nærheden af højttalere eller endda computere, kan udsende en slags hvislen.
- Resonans: Som et eksempel har vi soldater, der marcherer på en bro. Dens gangfrekvenser kan matche broens naturlige oscillationsfrekvenser. I dette tilfælde vokser amplituden af den resulterende bølge mere og mere, og brostrukturen kan endda bryde.
Læs også: Hvordan dannes regnbuen?
Bølgefænomener i hverdagen
I hverdagen er bølgefænomener til stede hele tiden, fra vi vågner og vi kan se objekter gennem refleksion, diffraktion og brydning lysende, indtil det øjeblik, vi går i seng, med vores krops varmeproduktion under låget.
Varme er også et mekanisk bølgefænomen, og det har derfor brug for et materiale til udbredelse. Ud over disse og dem, der er nævnt i hele teksten, er der et meget stort antal bølgefænomener, som passer til alle de nævnte karakteristika.
Løste øvelser om bølgefænomener
Spørgsmål 1 - (IFGO) Bølger er måder at overføre energi fra en region til en anden. Der er mekaniske bølger - som har brug for materielle midler til at forplante sig - og elektromagnetiske bølger - som kan forplante sig både i et vakuum og i nogle materielle medier. Om bølger kan vi med rette konstatere det
A) energien, der overføres af en elektromagnetisk bølge, er direkte proportional med frekvensen af den bølge.
B) lyd er en slags elektromagnetisk bølge, og derfor kan den transmitteres fra en antenne til en anden, som i tv- og radiotransmissioner.
C) synligt lys er en mekanisk bølge, der kun forplanter sig på tværs.
D) der er elektromagnetiske bølger, der er synlige for menneskelige øjne, såsom ultraviolet, infrarødt og mikrobølger.
E) Infralyd er en elektromagnetisk bølge med en frekvens under den hørbare.
Løsning
Alternativ A. Lyd er en mekanisk bølge, ikke en elektromagnetisk. Lys er en elektromagnetisk, ikke en mekanisk bølge. Ultraviolette, infrarøde og mikrobølgebølger er ikke synlige for det blotte øje. Infralyd er en lydbølge og derfor mekanisk.
spørgsmål 2 - (Fatec) Tjek det korrekte alternativ.
A) Radiobølger er mekaniske bølger.
B) Hver tværgående bølge er elektromagnetisk.
C) I reflektionen af en bølge ændres dens længde og hastighed, men dens frekvens bibeholdes.
D) Når en bølge går fra et mere brydende medium til et mindre brydende, sker der en ændring i bølgelængden, men ikke i dens frekvens.
E) En bølge, der forplanter sig gennem et vakuum, er en mekanisk bølge.
Løsning
Alternativ D. Bølgefænomenet karakteriseret ved ændringen af det medium, hvori en bølge udbredes, kaldes refraktion. I den er der en ændring i bølgelængde og hastighed, men dens frekvens forbliver konstant.
af Luiz Guilherme
Fysiklærer
Kilde: Brasilien skole - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/fenomenos-ondulatorios.htm