Довжина хвилі в фізиці
У фізиці звукова енергія передається за допомогою хвиль, які мають унікальну здатність поширюватися в абсолютно будь-якому середовищі. Різноманітність і величезна кількість хвильових процесів не дозволяють вченим виділити основні властивості хвиль, так як серед них є і прості типи, що приділяють увагу енергії. Вони унікальні тим, що можуть сягати крізь абсолютну порожнечу.
Малюнок 1. Довжина хвилі. Автор24 - інтернет-біржа студентських робіт
визначення 1
Довжина хвилі - це певне відстань між двома близько розташованими хвилями сигналу.
Щоб точно визначити повну довжину хвильових процесів, необхідно спочатку виміряти відстань між двома сусідніми точками двох хвиль. Найчастіше фізики визначають цю величину за допомогою проміжку між піками хвиль, які знаходяться на близькій відстані один до одного.
Довжина хвилі має пряме відношення з частотою потоку, що виходить від сигналу. Чим більше сталість даного елемента, тим менше буде в підсумку довжина хвильового процесу. Така залежність зумовлена стрімким збільшенням загальної кількості повторень хвилі сигналу протягом певного періоду часу із зменшенням нестабільної довжини хвилі.
Нічого не зрозуміло?
Спробуй звернутися за допомогою до викладачів
для хвиль Де Бройля цей показник можна розрахувати таким чином:
$ \ LARGE \ lambda = \ frac {h} {p} $
А якщо вам необхідно визначити точнішу формулу змінного елемента електромагнітному полі або повітрі, то можна скористатися такою теорією, де
$ \ LARGE \ lambda = \ frac {c} {\ nu} = \ frac {299792458} {\ nu} $
Тут використовується:
- $ \ Lambda $ - довжина самої хвилі;
- $ \ Upsilon $ - постійна швидкість хвилі;
- $ T $ - певний період хвилі;
- $ \ Nu $ - частота загальних коливань;
- $ H $ - стабільна планка;
- $ P $ - імпульс елемента;
- $ C $ - швидкість світла.
Варто зазначити, що розділ фізики, який займається вивченням звукових хвиль, називається акустикою. Для людей, звук виступає в ролі головного джерела отримання важливої інформації.
визначення 2
Звук - це конкретний період хвилі, що має механічне походження і поширюється в газоподібному і твердому просторі.
Їх неможливо побачити, однак вони дуже сприйнятливі для людського вуха.
Швидкість хвилі в фізиці
Малюнок 2. Швидкість і довжина хвилі. Автор24 - інтернет-біржа студентських робіт
Будь-хвильової процес поширюється з певною швидкістю. Під швидкістю хвилі вважають загальний показник поширення протидії. Наприклад, удар по торця металевого стержня утворює в ньому місцеве міцне стиснення, яке потім буде рухатися вздовж вибивання зі швидкістю приблизно 10 км / с.
Швидкість хвилі можна визначити властивостями довкілля, в якій цей процес відбувається. При трансформації хвилі з одного простору в інше її швидкість кардинально змінюється.
У фізиці під довжиною хвилі мають на увазі відстань, на яке може поширитися хвиля за час, що дорівнює загальному періоду коливань в ній.
визначення 3
Швидкість хвилі - це абсолютна і постійна величина для певного середовища, яка дорівнює добутку швидкості на час її генералізації.
Таким чином, щоб виміряти довжину хвилі, треба швидкість хвильового процесу помножити на фазу його коливань в ній: де $ v $ - швидкість конкретної хвилі, $ T $ - період загальних коливань у хвилі, $ \ lambda $ - довжина самої хвилі.
Зазначена формула визначає зв'язок довжини хвилі з її швидкістю і фазою. З огляду на, що проміжок коливань в хвильових процесах завжди пропорційний частоті, можна стверджувати, що що швидкість хвилі дорівнює створенню довжини на стабільну частоту коливань в ній.
зауваження 1
Хвилі здатні передавати силу і енергію, а також володіють конкретикою, що сприяє одному хвильовому процесу не впливати на коливання іншого.
В результаті, ці дві гранитизации можуть легко проходити паралельно і не заважати один одному.
види хвиль
Хвилі з точки зору фізики передають загальну звукову енергію, яка легко може існувати в будь-якому середовищі. Завдяки різноманітності існуючих хвильових процесів, їх неможливо точно визначити і виділити основні характеристики, властиві тільки цьому явищу.
Хвильовий процес має багатогранну природу в фізиці, сюди відносять:
- хімічну;
- механічну;
- електромагнітну;
- спінову хвилі;
- гравітаційну;
- щільність ймовірності.
Американські вчені два роки тому отримали Нобелівську премію за винахід унікального детектора, які здатний з точністю виміряти зазначені показники. Пристрій в лазерної гравітаційно-хвильової обсерваторії в перший раз зафіксувало гравітаційну хвилю. Щоб вказаний вид хвиль долетіти до нашої планети, йому знадобилося більше одного мільярда років. Далеко за видимим горизонтом галактики стався потужний зіткнення двох чорних дір, після чого пройшло вже півтора мільярда років.
Звуковими хвилями прийнято вважати хвилі, які легко сприймаються людським вухом. Діапазон цих частот знаходяться в межах приблизно від 20 Гц до 20 кГц, а хвильові процеси з частотою менше зазначених показників називаються інфразвуком, а з частотою більше 20 кГц - ультразвуком. Хвилі звукового діапазону можуть знаходиться не тільки в газі, а й в рідині, і в інших станах. Однак хвилі в газоподібному просторі - середовищі нашого проживання - являють собою особливий інтерес.
типи хвиль
Всі звукові коливання оснащені постійною амплітудою, фазою і частотою. Звуки можуть проходити абсолютно різні відстані, а потім передаватися в просторі у вигляді якихось механічних коливань молекул конкретного речовини. Вони поширюються поступово, а з певною швидкістю, а після миттєво зникають. Їх швидкість безпосередньо залежить від середовища, в якій вони розташовані: в рідких і твердих станах звуковий процес тягнеться краще і швидше, ніж в повітрі.
Типи хвиль бувають наступними:
- біжучий - обумовлюється періодом, швидкістю і довжиною, а також характеризується поширенням фаз в просторовому часу, що залежать від частоти і середовища;
- стояча - має на увазі сумарність двох хвиль: відбитої і падаючої, для утворення яких необхідна однакова інтенсивність хвильових процесів;
- звукова - характеризується важливим фактором, так як тільки завдяки цьому типу хвилі люди можуть спілкуватися і отримувати необхідну інформацію.
В цілому, можна зробити висновок, що причиною всіх звукових процесів є вібрації, для стабільного поширення звуку потрібен певний простір, джерелом даного явища виступає тіло, що має властивість коливатися і вібрувати з правильною, постійною частотою.
Однак не кожні фізичні тіла, які переміщаються, можуть бути джерелами звуку. Цікавим фактом з історії вважається те, що розширення інфразвуку на величезні відстані дає можливість більш точно передбачати стихійні лиха. А морські тварини, такі як раки або медузи, вкрай чутливі до зазначених процесів, тому здатні ще за кілька днів до настання шторму передбачити його і сховатися в безпечне місце. Звуки також представляють собою частоту гармонійних і абсолютних коливань.
Нічого не зрозуміло?