Всі хвильові явища Існуючі в природі виникають внаслідок поширення різних видів хвиль. Хвилі - це дуже специфічні рухи, що характеризуються імпульсами або послідовні імпульси, в яких відбувається виключно поширення енергії.
Читайте також: 5 речей, які потрібно знати про хвилі
Реферат хвильових явищ
- Хвильові явища складаються з хвиль і є надзвичайно важливими для розвитку сучасного суспільства.
- Хвилі є формами поширення енергії.
- Хвильові явища характеризуються поширенням хвиль.
-
Хвильовими явищами є:
- відображення: це властивість, яка пов'язана з тим, що хвильові явища відбиваються;
- дифракція: це властивість хвильових явищ обходити перешкоди;
- заломлення: це властивість змінювати швидкість поширення хвильових явищ;
- поляризація: характеристика хвильових явищ, які підлягають фільтрації;
- резонанс: це коли частота коливань хвильового явища збігається з частотою власних коливань фізичної системи;
- дисперсія: властивість хвильових явищ поєднуватися, внаслідок чого змінюється швидкість результуючої хвилі;
- інтерференція: це властивість хвилеподібних явищ, яку можна додати або зменшити.
- Сонячне світло і звук є прикладами хвиль різної природи.
Що таке хвильові явища?
Хвилясті явища є ті, в яких фізичні принципи, що стоять за його відображенням, є хвилі. Важливо підкреслити, що в природі деякі явища можна охарактеризувати як хвилеподібні.
Наприклад, звук, який ми чуємо, коли людина говорить, є свого роду хвилею. У цьому випадку ми чуємо через порушення в молекулах повітря, які поширюються до нашого вуха, в якому у нас є структура, здатна сприймати і розпізнавати це порушення.
У випадку мікрохвильова піч, що використовується в житлових цілях, ми маємо створення і поширення іншого типу хвилі, відмінного від звукових хвиль і характеризується як електромагнітна хвиля. У двох згаданих випадках ми бачимо, що типи хвиль і, отже, хвильові явища, про які йдеться, мають різну природу.
Які види хвильових явищ?
Використовуючи два згадані хвильові явища і більш конкретно, ми визначаємо звукове явище як явище механічних хвиль, а мікрохвильова піч як явище електромагнітні хвилі. Але яка різниця між двома природами цих явищ? У першому випадку маємо наявність звукових хвиль.
THEс звукові хвилі обов'язково потрібен засіб розмноження. Це означає, що ми можемо тільки чути, оскільки звуковій хвилі для її поширення потрібен повітря енергії. У другому випадку маємо виникнення електромагнітних хвиль. Для їх розмноження не потрібні матеріальні засоби.
Іншими словами, електромагнітні хвилі поширюються у вакуумі. Ось чому сонячне світло може досягати Землі. Звісно, не можна не згадати про це електромагнітні хвилі також поширюються в матеріальних середовищах.
Хвилі, особливо електромагнітні хвилі, які є поперечними хвилями, мають деякі важливі властивості, пов’язані з деякими явищами, від яких вони страждають.
- Відображення: явище, при якому відбиваються хвилі.
- Заломлення: пов'язана зі зміною швидкості поширення хвилі, коли вона переходить з одного середовища поширення в інше.
- Поляризація: можна розуміти як своєрідний фільтр для поперечних хвиль. Поляризація вибирає лише один напрям вібрації серед усіх напрямків коливань хвилі. Це робиться за допомогою поляризатора, який пропускає вібрації лише в одному напрямку.
- Розгон: пов'язана зі швидкістю поширення хвиль. У цьому випадку кілька хвиль з різною швидкістю генерують результуючу хвилю. Це означає, що швидкість поширення результуючої хвилі змінюється разом із хвилями, що входять до її складу.
- Дифракція: в ньому хвилі обходять і обходять об’єкти, в тому числі діри. Це може призвести до розширення або розсіювання хвиль при проходженні через такі отвори.
- Втручання: трапляється, коли зустрічаються дві або більше хвиль, що поширюються в просторі. У цьому випадку відбудеться перекриття хвиль, в результаті чого утвориться хвиля. У цьому контексті ми класифікуємо перешкоди двома способами. Перша, яка називається конструктивною інтерференцією, — це ситуація, коли результуюча амплітуда хвилі є сумою амплітуд хвиль, які її утворюють. Друга, яка називається деструктивною інтерференцією, — це ситуація, коли амплітуда результуючої хвилі є різницею амплітуд хвиль, які її складають.
- Резонанс: свідчить про хвилеподібний характер фізичних систем. У цьому контексті системи, які коливаються, отримують збудження на частотах, які відповідають одній з їхніх власних частот коливань. Таким чином, система починає коливатися з дедалі більшими амплітудами.
Дивіться також: Що таке інфразвук і ультразвук?
Приклади хвильових явищ
а) Механічні хвильові явища
Крім прикладу звукових хвиль, тут можна згадати хвилі, що утворюються на поверхні озера коли ми кидаємо камінь або будь-який предмет. Хвильовий рух а шкіра ударного інструмента це також явище механічної хвилі. Крім того, у вас є хвилі на мотузці, коли ви виконуєте фізичні вправи. Крім цих, у природі існує багато інших хвильових явищ, які відповідають цим характеристикам, тобто в яких є наявність механічних хвиль.
б) Явища електромагнітних хвиль
Це явища, для яких характерна наявність електромагнітних хвиль. Крім мікрохвильових печей, можна згадати про радіохвилі; ти рентгенівський промінь, для проведення діагностичних візуалізаційних тестів; О інфрачервоний, мати нічне бачення; і переважна більшість явищ, пов’язаних із сонячним світлом, таких як заломлення світла, відбиття світла та дифракція.
Високодосконалі електронні схеми, що використовуються для діагностики зображень обладнання, об'єктів електроніка та побутова техніка, також вписуються в цей тип явища, оскільки це поширення хвиль електромагнітний. Крім того, звісно, до співпраці з постійним розвитком сучасного суспільства та підвищенням якості життя людей.
Підсумовуючи, всі ці явища, як уже зазначалося, засновані на наявності хвильових явищ електромагнітний, що характеризується поширенням хвиль і, отже, енергії, без потреби в матеріальному середовищі тому.
Розглядаючи виділені явища, викликані хвилями, ми маємо такі приклади для кожного випадку:
- Відображення: ми бачимо зображення, коли стоїмо перед дзеркалом саме тому, що світло, яке є поперечною електромагнітною хвилею, відбивається.
- Заломлення: як приклад маємо випадок сонячного світла. Коли він переходить з повітря у воду в басейні, швидкість його поширення зменшується. Результатом цієї зміни є те, що людина за межами басейну бачить об’єкт всередині басейну спотвореним чином.
- Поляризація: тут ми згадуємо корпус сонцезахисних окулярів. Хороші лінзи для сонцезахисних окулярів працюють як поляризатори світла. Це означає, що при їх використанні ваші очі будуть отримувати меншу інтенсивність світла, оскільки інші напрямки світлових коливань не можуть виходити за межі лінзи. Це, власне, і виправдовує високу ціну окулярів з хороших сонцезахисних лінз.
- Розгон: гарним прикладом може бути розсіювання хвиль на поверхні озера, коли в нього кидають камінь.
- Дифракція: Сигнал бездротового Інтернету є хорошим прикладом цього явища. Його можна розпізнати за вашим мобільним телефоном, коли ви знаходитесь у своїй кімнаті, навіть якщо, наприклад, модем у вітальні. Таким чином, бездротовий сигнал - це поперечна електромагнітна хвиля, яка обходить всі стіни і двері вашого будинку, досягаючи вашої спальні.
- Втручання: як приклад у нас є корпуси мобільних телефонів, які, коли вони грають біля колонок чи навіть комп’ютерів, можуть видавати своєрідне шипіння.
- Резонанс: як приклад у нас солдати марширують по мосту. Частота його ходи може відповідати частотам власних коливань моста. У цьому випадку амплітуда виниклої хвилі зростає все більше і більше, і мостова конструкція може навіть зламатися.
Читайте також: Як утворюється веселка?
Хвильові явища в повсякденному житті
У повсякденному житті хвильові явища присутні постійно, починаючи з того моменту, коли ми прокидаємося і ми можемо бачити предмети через відбиття, дифракцію та заломлення світиться, до моменту, коли ми лягаємо спати, з вироблення тепла нашим тілом під кришкою.
Тепло також є явищем механічної хвилі, а отже, воно потребує матеріального середовища для поширення. На додаток до цих і згаданих у всьому тексті існує дуже велика кількість хвильових явищ, які відповідають усім згаданим характеристикам.
Розв’язані вправи на хвильові явища
питання 1 - (IFGO) Хвилі - це способи передачі енергії з однієї області в іншу. Існують механічні хвилі, для поширення яких потрібні матеріальні засоби, і електромагнітні хвилі, які можуть поширюватися як у вакуумі, так і в деяких матеріальних середовищах. Про хвилі ми можемо правильно це сказати
А) енергія, яку передає електромагнітна хвиля, прямо пропорційна частоті цієї хвилі.
Б) звук є різновидом електромагнітної хвилі і, отже, може передаватися від однієї антени до іншої, як у теле- та радіопередачах.
В) видиме світло — це механічна хвиля, яка поширюється лише поперечно.
D) існують електромагнітні хвилі, видимі людським оком, наприклад ультрафіолетові, інфрачервоні та мікрохвилі.
Д) Інфразвук – це електромагнітна хвиля з частотою нижче чутної.
Резолюція
Альтернатива А. Звук - це механічна хвиля, а не електромагнітна. Світло - це електромагнітна, а не механічна хвиля. Ультрафіолетові, інфрачервоні та мікрохвильові хвилі не видно неозброєним оком. Інфразвук - це звукова хвиля, а отже, механічна.
питання 2 - (Fatec) Перевірте правильну альтернативу.
А) Радіохвилі є механічними хвилями.
Б) Кожна поперечна хвиля є електромагнітною.
В) При відображенні хвилі її довжина і швидкість змінюються, але частота зберігається.
Г) При переході хвилі з більш заломлюючого середовища в менш заломлюючу відбувається зміна довжини хвилі, але не її частоти.
Д) Хвиля, що поширюється у вакуумі, є механічною хвилею.
Резолюція
Альтернатива D. Хвильове явище, що характеризується зміною середовища, в якій поширюється хвиля, називається рефракцією. У ньому відбувається зміна довжини хвилі і швидкості, але її частота залишається постійною.
від Луїса Гільєрме
Вчитель фізики
Джерело: Бразильська школа - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/fenomenos-ondulatorios.htm
