Vågfenomen: vad de är, exempel, sammanfattning

Alla vågfenomen existerande i naturen uppstår på grund av utbredningen av olika typer av vågor. Vågor är mycket specifika rörelser, kännetecknade av pulser eller successiva pulser, i vilka det uteslutande sker utbredning av energi.

Läs också: 5 saker du behöver veta om vågor

Sammanfattning av vågfenomen

• Vågfenomen är sammansatta av vågor och är oerhört viktiga för utvecklingen av det moderna samhället.
• Vågor är former av energiutbredning.
• Vågfenomen kännetecknas av vågutbredning.
• Vågfenomenen är:
  • reflektion: det är egenskapen som är relaterad till att vågfenomen reflekteras;
  • diffraktion: det är vågfenomens egenskap att kringgå hinder;
  • brytning: det är egenskapen att ändra utbredningshastigheten för vågfenomen;
  • polarisation: är kännetecknet för vågfenomen som ska filtreras bort;
  • resonans: det är när svängningsfrekvensen för ett vågfenomen sammanfaller med den naturliga svängningsfrekvensen för ett fysiskt system;
  • dispersion: är egenskapen för att vågfenomen kombineras, vilket resulterar i en förändring i hastigheten för den resulterande vågen;
  • interferens: det är egenskapen hos vågformiga fenomen som kan läggas till eller reduceras.
• Solljus och ljud är exempel på vågor av olika karaktär.

Sluta inte nu... Det kommer mer efter reklam ;)

Vad är vågfenomen?

De vågformiga fenomenen är de där de fysiska principerna bakom dess skeende är vågor. Det är viktigt att lyfta fram att i naturen kan flera fenomen karakteriseras som vågformiga.

Till exempel, ljudet vi hör när en person talar är en slags våg. I det här fallet hör vi på grund av störningen i luftmolekylerna som fortplantar sig till vårt öra, där vi har en struktur som kan ta emot och känna igen denna störning.

I fallet med mikrovågsugn, som används för bostadsändamål, har vi skapandet och fortplantningen av en annan typ av våg, som skiljer sig från ljudvågor och karaktäriseras som en elektromagnetisk våg. Vi kan se, i de två nämnda fallen, att typerna av vågor och därför de inblandade vågfenomenen har olika karaktär.

Vilka typer av vågfenomen?

Vi använder fortfarande de två nämnda vågfenomenen och på ett mer specifikt sätt definierar vi ljudfenomen som ett fenomen av mekaniska vågor och mikrovågor som ett fenomen av elektromagnetiska vågor. Men vad är skillnaden mellan dessa fenomens två naturer? I det första fallet har vi närvaron av ljudvågor.

DEs ljudvågor nödvändigtvis behöver ett medel för förökning. Det betyder att vi bara kan höra, eftersom ljudvågen behöver luft för att sprida sin energi. I det andra fallet har vi förekomsten av elektromagnetiska vågor. Dessa kräver inga materiella medel för förökning.

Med andra ord, elektromagnetiska vågor färdas i ett vakuum. Det är därför solljus kan nå jorden. Det kan vi naturligtvis inte låta bli att nämna elektromagnetiska vågor utbreder sig också i materiella medier.

Vågor, särskilt elektromagnetiska vågor, som är tvärgående vågor, har några viktiga egenskaper relaterade till vissa fenomen som de lider av.

• Reflexion: fenomen där vågor reflekteras.
• Refraktion: är relaterad till förändringen i utbredningshastigheten för en våg när den ändras från ett utbredningsmedium till ett annat.
• Polarisering: kan förstås som ett slags filter för tvärgående vågor. Polarisation väljer bara en vibrationsriktning bland alla vibrationsriktningar för en våg. Detta görs med hjälp av en polarisator, som bara släpper igenom vibrationer i en riktning.
• Spridning: relaterat till vågornas utbredningshastighet. I detta fall genererar flera vågor med olika hastigheter en resulterande våg. Detta innebär att utbredningshastigheten för den resulterande vågen ändras med dess komponentvågor.
• Diffraktion: i den går vågorna runt och över föremål, inklusive hål. Detta kan göra att vågor vidgas eller sprids när de passerar genom sådana hål.
• Interferens: händer när två eller flera vågor som utbreder sig i rymden möts. I detta fall kommer det att finnas en överlappning av vågor, vilket kommer att resultera i en resulterande våg. I detta sammanhang klassificerar vi störningar på två sätt. Den första, som kallas konstruktiv interferens, är situationen där den resulterande vågamplituden är summan av amplituderna för de vågor som utgör den. Den andra, som kallas destruktiv interferens, är situationen där amplituden för den resulterande vågen är skillnaden i amplituderna för de vågor som utgör den.
• Resonans: bevisar de fysiska systemens vågformiga karaktär. I detta sammanhang tar system som oscillerar emot excitationer vid frekvenser som motsvarar en av deras naturliga svängningsfrekvenser. På så sätt börjar systemet svänga med allt större amplituder.

Se också: Vad är infraljud och ultraljud?

Exempel på vågfenomen

a) Mekaniska vågfenomen

Förutom exemplet med ljudvågor kan vi här nämna vågor som bildas på ytan av en sjö när vi kastar en sten eller något annat föremål. Vågrörelsen för en hud av ett slaginstrument det är också ett mekaniskt vågfenomen. Dessutom har du vågorna på ett rep när du tränar. Utöver dessa finns det många andra vågfenomen i naturen som passar dessa egenskaper, det vill säga där det finns närvaro av mekaniska vågor.

Vågor på ytan av en sjö på grund av att en droppe vatten faller.

b) Elektromagnetiska vågfenomen

Dessa är de fenomen som kännetecknas av närvaron av elektromagnetiska vågor. Förutom mikrovågor kan vi nämna radiovågor; du röntgen, för att utföra diagnostiska avbildningstester; O infraröd, att ha mörkerseende; och de allra flesta fenomen som involverar solljus, såsom ljusbrytning, ljusreflektion och diffraktion.

De mycket avancerade elektroniska kretsarna som används för diagnostisk bildbehandlingsutrustning, objekt elektronik och hushållsapparater, passar också in i denna typ av fenomen eftersom det är vågutbredning elektromagnetiska. Utöver förstås att samverka med det moderna samhällets ständiga utveckling och att öka människors livskvalitet.

Sammanfattningsvis är alla dessa fenomen, som redan nämnts, baserade på närvaron av vågfenomen elektromagnetisk, kännetecknad av utbredning av vågor och därför av energi, utan behov av ett materiellt medium därför.

Mikrovågsapparat, används för att värma mat i hem.

Med tanke på de markerade fenomen som orsakas av vågorna, har vi följande exempel för varje fall:

• Reflexion: vi ser en bild när vi står framför spegeln just för att ljus, som är en tvärgående elektromagnetisk våg, reflekteras.
• Refraktion: som ett exempel har vi fallet med solljus. När den passerar från luft till vatten i en simbassäng minskar dess fortplantningshastighet. Resultatet av denna förändring är att en person utanför poolen ser ett föremål inne i poolen på ett förvrängt sätt.
• Polarisering: vi nämner här fallet med solglasögon. Bra solglasögonlinser fungerar som ljuspolarisatorer. Detta innebär att när du använder dem kommer dina ögon att få lägre ljusintensiteter, eftersom de andra riktningarna av ljusvibrationer inte kan gå utanför linsen. Detta motiverar faktiskt det höga priset på glasögon som består av bra sollinser.
• Spridning: ett bra exempel skulle vara spridningen av vågor på ytan av en sjö när en sten kastas in i den.
• Diffraktion: Den trådlösa internetsignalen är ett bra exempel på detta fenomen. Den kan kännas igen av din mobiltelefon när du är i ditt rum, även med modemet i vardagsrummet till exempel. Således är den trådlösa signalen en tvärgående elektromagnetisk våg som går runt alla väggar och dörrar i ditt hus och når ditt sovrum.
• Interferens: som ett exempel har vi mobiltelefoner som, när de spelar nära högtalare eller till och med datorer, kan avge ett slags väsande.
• Resonans: som ett exempel har vi soldater som marscherar på en bro. Dess gångfrekvenser kan matcha brons naturliga svängningsfrekvenser. I detta fall växer amplituden för den resulterande vågen mer och mer och brostrukturen kan till och med gå sönder.

Läs också: Hur bildas regnbågen?

Vågfenomen i vardagen

I vardagen finns vågfenomen hela tiden, från när vi vaknar och vi kan se föremål genom reflektion, diffraktion och refraktion lysande, tills vi går och lägger oss, med vår kropps värmeproduktion under locket.

Värme är också ett mekaniskt vågfenomen och därför behöver det ett materialmedium för fortplantning. Utöver dessa och de som nämns genomgående i texten finns det ett mycket stort antal vågfenomen som passar alla de nämnda egenskaperna.

Lösta övningar om vågfenomen

fråga 1 - (IFGO) Vågor är sätt att överföra energi från en region till en annan. Det finns mekaniska vågor - som behöver materiella medel för att fortplanta sig - och elektromagnetiska vågor - som kan fortplanta sig både i ett vakuum och i vissa materiella medier. Om vågor kan vi med rätta konstatera det

A) energin som överförs av en elektromagnetisk våg är direkt proportionell mot den vågens frekvens.

B) ljud är en slags elektromagnetisk våg och därför kan det överföras från en antenn till en annan, som i TV- och radiosändningar.

C) synligt ljus är en mekanisk våg som bara utbreder sig transversellt.

D) det finns elektromagnetiska vågor som är synliga för mänskliga ögon, såsom ultraviolett, infraröd och mikrovågor.

E) Infraljud är en elektromagnetisk våg med en frekvens under den hörbara.

Upplösning

Alternativ A. Ljud är en mekanisk våg, inte en elektromagnetisk våg. Ljus är en elektromagnetisk våg, inte en mekanisk våg. Ultravioletta, infraröda och mikrovågsvågor är inte synliga för blotta ögat. Infraljud är en ljudvåg och därför mekanisk.

fråga 2 - (Fatec) Kontrollera rätt alternativ.

A) Radiovågor är mekaniska vågor.

B) Varje transversell våg är elektromagnetisk.

C) Vid reflektion av en våg ändras dess längd och hastighet, men dess frekvens bibehålls.

D) När en våg går från ett mer brytande medium till ett mindre brytande, sker en förändring i våglängden, men inte i dess frekvens.

E) En våg som utbreder sig genom ett vakuum är en mekanisk våg.

Upplösning

Alternativ D. Vågfenomenet som kännetecknas av bytet av medium i vilket en våg utbreder sig kallas refraktion. I den finns en förändring i våglängd och hastighet, men dess frekvens förblir konstant.

av Luiz Guilherme
Fysikalärare