Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Волновые процессы




 

Если на каком-либо участке сплошной упругой среды возбудить гармоническое колебание, то оно будет передаваться соседним участкам этой среды, от них в свою очередь другим участкам и т.д. Такой процесс называется волновым.

Различают поперечные и продольные волны. Волна называется поперечной, если частицы среды колеблются перпендикулярно направлению ее распространения, и продольной, если они колеблются вдоль этого направления. Продольные волны могут распространяться в твердых, жидких и газообразных телах. Поперечные волны распространяются лишь в твердых телах. Примером поперечных волн являются волны, возбуждаемые при колебаниях струны, примером продольных - звуковые волны. Важно отметить, что сами частицы среды не переносятся волной, они лишь колеблются около положения равновесия.

Рис. 1.10

 

Наименьшее расстояние между двумя частицами, колеблющимися в одинаковой фазе, называется длиной волны λ (см. Рис. 1.10). λ - расстояние, на которое распространяется волна за время, равное периоду Т, т.е.

λ = VТ, (1.25)

где V -скорость волны.

Скорость распространения волны определяется упругими свойствами среды и ее плотностью ρ:

а) для продольных волн , где Е -модуль Юнга.

б) для поперечных волн , где G -модуль сдвига.

Уравнение бегущей волны. Бегущей называется волна, которая переносит энергию. Перенос энергии характеризуется вектором плотности потока энергии – вектором Умова:

.

Здесь ω - объемная плотность энергии волны, энергия переносимая волной за 1с через 1м2 площадки, перпендикулярной лучу .

Представим себе волну, создаваемую источником в точке у =0, колеблющимся по закону х=А соs ωt и распространяющуюся вдоль оси у (Рис.1.10).

Обозначим время, в течение, которого колебания среды достигнут любой произвольной точки у через . Колебания этой точки будут гармоническими, но они отстают от колебаний точки у = 0 на время τ:

, (1.26)

где V -фазовая скорость (скорость распространения колебаний в среде).

Уравнение (1.26) будет уравнением плоской бегущей волны.

Учитывая, что и ТV=λ, это уравнение можно переписать:

, (1.27)

где - волновое число.

В общем случае уравнение плоской монохроматической волны, распространяющейся вдоль оси у, будет:

, (1.28)

где φ0 -начальная фаза колебаний.

Для двух точек волны, лежащих на расстоянии Δу друг от друга разность фаз будет:

, (1.29)

где Δ=Δу - разность хода волн.

Если Δу=λ, то точки колеблются с разностью фаз Δφ=2π.

Если Δу= λ/2, то разность фаз Δφ= π (точки колеблются в противофазе).





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-09-20; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 674 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Начинайте делать все, что вы можете сделать – и даже то, о чем можете хотя бы мечтать. В смелости гений, сила и магия. © Иоганн Вольфганг Гете
==> читать все изречения...

4104 - | 3932 -


© 2015-2026 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.012 с.