Mind a hullámjelenségek a természetben létező különböző típusú hullámok terjedésének köszönhető. A hullámok nagyon specifikus mozgások, amelyeket impulzusok jellemeznek vagy egymást követő impulzusok, amelyekben kizárólag az energia terjedése van.
Olvasd el te is: 5 dolog, amit tudnod kell a hullámokról
Hullámjelenségek összefoglalása
- A hullámjelenségek hullámokból állnak, és rendkívül fontosak a modern társadalom fejlődése szempontjából.
- A hullámok az energia terjedésének formái.
- A hullámjelenségeket a hullámterjedés jellemzi.
-
A hullámjelenségek a következők:
- reflexió: az a tulajdonság, amely a hullámjelenségek visszaverődéséhez kapcsolódik;
- diffrakció: a hullámjelenségek azon tulajdonsága, hogy megkerülik az akadályokat;
- fénytörés: a hullámjelenségek terjedési sebességét megváltoztató tulajdonság;
- polarizáció: a kiszűrendő hullámjelenségek jellemzője;
- rezonancia: amikor egy hullámjelenség oszcillációs frekvenciája egybeesik egy fizikai rendszer természetes rezgési frekvenciájával;
- diszperzió: a hullámjelenségek azon tulajdonsága, hogy egyesülnek, ami a keletkező hullám sebességének változását eredményezi;
- interferencia: a hullámzó jelenségek tulajdonsága, amely hozzáadható vagy csökkenthető.
- A napfény és a hang különböző természetű hullámok példái.
Ne hagyd abba most... A reklám után van még valami ;)
Mik azok a hullámjelenségek?
A hullámzó jelenségek azok azok, amelyekben a bekövetkezése mögött meghúzódó fizikai elvek a hullámok. Fontos kiemelni, hogy a természetben számos jelenség jellemezhető hullámzónak.
Például, a hang, amit hallunk, amikor egy személy beszél, egyfajta hullám. Ilyenkor a fülünkbe terjedő levegőmolekulák zavara miatt hallunk, amelyekben ezt a zavart fogadni és felismerni képes szerkezetünk van.
Abban az esetben mikrohullámú sütő, amelyet lakossági célokra használnak, egy másik típusú, a hanghullámoktól eltérő és elektromágneses hullámként jellemezhető hullám létrehozásával és terjedésével foglalkozunk. Az említett két esetben láthatjuk, hogy a hullámok fajtái és így az érintett hullámjelenségek eltérő természetűek.
Milyen típusú hullámjelenségek?
Továbbra is az említett két hullámjelenség felhasználásával és pontosabban definiáljuk a hangjelenség mint a mechanikai hullámok jelensége, a mikrohullámú pedig mint jelenség elektromágneses hullámok. De mi a különbség e jelenségek két természete között? Az első esetben hanghullámok jelenléte van.
AZs hang hullámok szükségszerűen szaporítóeszközre van szükség. Ez azt jelenti, hogy csak hallani tudunk, mivel a hanghullámnak levegőre van szüksége a terjedéséhez energia. A második esetben elektromágneses hullámok jelennek meg. Ezek szaporítása nem igényel anyagi eszközöket.
Más szóval, az elektromágneses hullámok vákuumban terjednek. Ezért érheti el a napfény a Földet. Természetesen nem hagyhatjuk figyelmen kívül azt a tényt sem az elektromágneses hullámok anyagi közegben is terjednek.
A hullámoknak, különösen az elektromágneses hullámoknak, amelyek keresztirányú hullámok, vannak néhány fontos tulajdonságuk, amelyek az általuk elszenvedett jelenségekhez kapcsolódnak.
- Visszaverődés: jelenség, amelyben a hullámok visszaverődnek.
- Fénytörés: a hullám terjedési sebességének változásával kapcsolatos, amikor az egyik terjedési közegről a másikra vált.
- Polarizáció: egyfajta szűrőként értelmezhető a keresztirányú hullámokhoz. A polarizáció csak egy rezgésirányt választ ki a hullám összes rezgési iránya közül. Ez egy polarizátor segítségével történik, amely csak egy irányba engedi át a rezgéseket.
- Szétszóródás: a hullámok terjedési sebességével kapcsolatos. Ebben az esetben több különböző sebességű hullám generál eredő hullámot. Ez azt jelenti, hogy a keletkező hullám terjedési sebessége a komponenshullámokkal együtt változik.
- Diffrakció: benne a hullámok körbe-körbe járnak tárgyakon, beleértve a lyukakat is. Ez a hullámok kiszélesedését vagy szétszóródását okozhatja, amikor áthaladnak az ilyen lyukakon.
- Interferencia: akkor történik, amikor két vagy több térben terjedő hullám találkozik. Ebben az esetben a hullámok átfednek, ami hullámot eredményez. Ebben az összefüggésben az interferenciát kétféleképpen osztályozzuk. Az első, az úgynevezett konstruktív interferencia, az a helyzet, amelyben a kapott hullámamplitúdó az azt alkotó hullámok amplitúdóinak összege. A második, az úgynevezett destruktív interferencia, az a helyzet, amelyben a keletkező hullám amplitúdója az azt alkotó hullámok amplitúdóinak különbsége.
- Rezonancia: a fizikai rendszerek hullámzó jellegét bizonyítja. Ebben az összefüggésben az oszcilláló rendszerek olyan frekvenciákon kapnak gerjesztést, amelyek megfelelnek valamelyik természetes rezgési frekvenciájuknak. Ily módon a rendszer egyre nagyobb amplitúdókkal kezd oszcillálni.
Lásd még: Mi az infrahang és az ultrahang?
Példák hullámjelenségekre
a) Mechanikai hullámjelenségek
A hanghullámok példáján kívül itt említhetjük meg a hullámok keletkeztek egy tó felszínén amikor követ vagy bármilyen tárgyat dobunk. A hullámmozgás a ütős hangszer bőre ez is mechanikai hullámjelenség. Ezenkívül a hullámok kötélen vannak, amikor fizikai gyakorlatokat végez. Ezeken kívül sok más hullámjelenség is létezik a természetben, amely megfelel ezeknek a jellemzőknek, vagyis amelyekben mechanikai hullámok jelenléte van.
b) Elektromágneses hullámjelenségek
Ezeket a jelenségeket az elektromágneses hullámok jelenléte jellemzi. A mikrohullámú sütők mellett megemlíthetjük a rádióhullámok; te röntgen, diagnosztikai képalkotó vizsgálatok elvégzésére; O infravörös, éjszakai látás; és a napfénnyel kapcsolatos jelenségek túlnyomó többsége, mint például a fénytörés, a fényvisszaverődés és a diffrakció.
A diagnosztikai képalkotó berendezésekhez, tárgyakhoz használt rendkívül fejlett elektronikus áramkörök elektronika és háztartási gépek is beleférnek ebbe a fajta jelenségbe, mert ez a hullámterjedés elektromágneses. Emellett természetesen a modern társadalom folyamatos fejlődésével, az emberek életminőségének növelésével való együttműködésre.
Összefoglalva, mindezek a jelenségek, mint már említettük, a hullámjelenségek jelenlétén alapulnak elektromágneses, amelyet a hullámok és így az energia terjedése jellemez, anyagi közeg nélkül ezért.
Figyelembe véve a hullámok által okozott kiemelt jelenségeket, minden esetre a következő példákat kínáljuk:
- Visszaverődés: éppen azért látunk képet, amikor a tükör előtt állunk, mert a fény, ami egy keresztirányú elektromágneses hullám, visszaverődik.
- Fénytörés: példaként említjük a napfény esetét. Amikor egy úszómedencében levegőből vízbe kerül, terjedési sebessége csökken. Ennek a változásnak az eredménye, hogy a medencén kívüli személy torz módon lát egy tárgyat a medencében.
- Polarizáció: itt megemlítjük a napszemüveg tokját. A jó napszemüveglencsék fénypolarizátorként működnek. Ez azt jelenti, hogy használatukkor a szeme alacsonyabb fényintenzitást kap, mivel a többi fényrezgési irány nem tud túllépni a lencsén. Valójában ez indokolja a jó napfénylencsékből álló szemüvegek magas árát.
- Szétszóródás: jó példa lenne a hullámok szétszóródása a tó felszínén, amikor egy követ dobnak bele.
- Diffrakció: A vezeték nélküli internet jele jó példa erre a jelenségre. Felismerheti mobiltelefonjáról, amikor a szobájában tartózkodik, például akkor is, ha a modem a nappaliban van. Így a vezeték nélküli jel egy keresztirányú elektromágneses hullám, amely körbejárja a ház összes falát és ajtaját, és eléri a hálószobát.
- Interferencia: példaként megemlítjük a mobiltelefonok tokját, amelyek hangszórók vagy akár számítógépek közelében játszva egyfajta sziszegést adhatnak ki.
- Rezonancia: példaként hídon masíroznak a katonák. Járási frekvenciái megegyezhetnek a híd természetes oszcillációs frekvenciáival. Ilyenkor a keletkező hullám amplitúdója egyre jobban nő, és a hídszerkezet akár el is törhet.
Olvasd el te is: Hogyan jön létre a szivárvány?
Hullámjelenségek a mindennapi életben
A mindennapi életben a hullámjelenségek folyamatosan jelen vannak, attól kezdve, hogy felébredünk és visszaverődésen, diffrakción és fénytörésen keresztül láthatjuk a tárgyakat világító, amíg el nem megyünk aludni, a testünk hőtermelése a burkolat alatt.
A hő szintén mechanikai hullámjelenség, ezért terjedéséhez anyagi közegre van szükség. Ezeken és a szövegben említetteken kívül nagyon sok olyan hullámjelenség létezik, amelyek megfelelnek az összes említett jellemzőnek.
Hullámjelenségekkel kapcsolatos gyakorlatokat oldott meg
1. kérdés - (IFGO) A hullámok az energia egyik régióból a másikba való átvitelének módjai. Vannak mechanikai hullámok – amelyek terjedéséhez anyagi eszközökre van szükség – és elektromágneses hullámok, amelyek terjedhetnek vákuumban és bizonyos anyagi közegekben is. A hullámokról ezt helyesen kijelenthetjük
A) az elektromágneses hullám által átadott energia egyenesen arányos az adott hullám frekvenciájával.
B) a hang egyfajta elektromágneses hullám, és ezért átvihető egyik antennáról a másikra, mint a TV- és rádióadásoknál.
C) a látható fény egy mechanikai hullám, amely csak keresztirányban terjed.
D) vannak olyan elektromágneses hullámok, amelyek emberi szemmel is láthatók, például ultraibolya, infravörös és mikrohullámok.
E) Az infrahang egy elektromágneses hullám, amelynek frekvenciája a hallhatónál alacsonyabb.
Felbontás
Alternatíva A. A hang mechanikus, nem elektromágneses hullám. A fény elektromágneses, nem mechanikai hullám. Az ultraibolya, infravörös és mikrohullámú hullámok szabad szemmel nem láthatók. Az infrahang hanghullám, ezért mechanikus.
2. kérdés - (Fatec) Ellenőrizze a megfelelő alternatívát.
A) A rádióhullámok mechanikai hullámok.
B) Minden keresztirányú hullám elektromágneses.
C) A hullám visszaverődésében annak hossza és sebessége változik, de frekvenciája megmarad.
D) Amikor egy hullám egy jobban törő közegből egy kevésbé törő közegbe megy át, akkor a hullámhossz megváltozik, de a frekvenciája nem.
E) A vákuumban terjedő hullám mechanikai hullám.
Felbontás
Alternatíva D. Azt a hullámjelenséget, amelyet a közeg változása jellemez, amelyben a hullám terjed, fénytörésnek nevezzük. Ebben változás történik a hullámhosszban és a sebességben, de frekvenciája állandó marad.
írta: Luiz Guilherme
fizika tanár
