állóhullámok
Gyakran megfigyelni átfedik egymást, a részecskék a közeg részt vett több hullám mozgás. A tapasztalat azt mutatja, hogy ebben az esetben az elmozdulás minden egyes részecske a közeg az összege az elmozdulás, megfelelő minden szabhat hullámok. overlay hívják hozzátéve hullámok. Az egyik fontos példa erre a felül a szuperpozíció két síkhullámok mentén terjedő az x-tengely nem tartalmazó közegben csillapítás ellentétes irányban azonos amplitúdójú és frekvenciájú. Továbbá, úgy döntünk, a származás a ponton, ahol a két hullám azonos kezdeti szakaszban és az indítási idő számít az idő, amikor a kezdeti fázisban a két hullám nulla. Ebben az esetben a végső elmozdulása határozza meg a képlet
Y (x, t) = Asin (tömeg - kx) + Asin (wt + kx) = 2Asin tömeg coskx = B (x) sinwt -
- állóhullám-egyenlet.
Egy ilyen kiegészítés, láthatjuk a tükörképe hullámok akadályokat. Támaszkodva a gáton, és a hullám Feléje gondolkodás, egymásra helyezett, hogy az eredő rezgés, az úgynevezett állóhullám. Húr rezgés.
A állóhullám egyenleteket is látható, hogy minden egyes pont a hullám oszcilláció áll elő ugyanazon a frekvencián, mint az az ellenirányú hullámok amplitúdója függ a koordináta x:
B (x) = 2A cos kx = 2Acos2px / l.
Azokon a pontokon, ahol 2px / l = np (n = 0,1,2.), A amplitúdója eléri a maximális, egyenlő a 2A. Ezeket nevezik. amplitúdópontját az állóhullám.
Koordináta amplitúdópontok egyenlő xn = ± nl / 2. A pontokon, ahol 2Ph / l = ± (n + 1/2) p, az amplitúdó B nullává válik. Ezeket nevezik csomópontok az állóhullám. Pont a közeg, amely a csomópontok nem végez oszcilláció. A koordináták a csomópontok egyenlő
Képletek koordinátáit csomópontok és amplitúdópontok, hogy a távolság a szomszédos csomópontok (valamint a szomszédos amplitúdópontok) egyenlő l / 2.
A határ, ahol a visszavert hullám bekövetkezik, ez lehet egy csomópont vagy amplitúdópont, ez függ az arány a közepes sűrűségű. Ha a közeg, amelyben a reflexió kevésbé sűrű, a reflexió lép fel a helyszínen egy amplitúdópontot (5. ábra), ha sűrűbb - csomópont (ris.5b). csomópont kialakulása annak a ténynek köszönhető, hogy a hullám visszavert sűrűbb közeg, az ellenkező fázisváltozás, és határán történik hozzáadásával ingadozások ellentétes fázisú, ahol a szerelvény kapjuk. Ha a hullám visszaverődik a kevésbé sűrű közeg, a fázisváltozás nem fordul elő a határ és a rezgések adunk azonos fázisok - egy amplitúdópont képződik.
Abban az esetben, állóhullám rezgés nincs energia átadása, hiszen a beeső és visszavert hullámok amplitúdója azonos hordozzák ugyanazt az energiát az ellentétes irányba. Ezért, a teljes energia a kapott állóhullám korlátozódik csomópontok között állandó marad.
Doppler-effektus az akusztika.
Ha a forrás kibocsátó hanghullámok gyakorisággal ν0 = 1 / T0. és egy hangot vevő (megfigyelő hallgató) viszonyítva rögzített helyzetben van a közeg, amelyben a hullámok terjednek, a rezgési frekvencia ν által érzékelt a vevő egyenlő lesz a frekvencia ν0 rezgésforrás (ν = ν0).
Ha a hangforrás vagy a vevő képest mozog a közeg, a frekvencia ν0 ≠ ν. Ezt a jelenséget nevezik a Doppler-effektus.
Az úgynevezett Doppler-effektus frekvenciaváltási rezgések által érzékelt vevő, a mozgás a forrás és a vevő rezgéseket egymáshoz képest. Példa: Lab BSU.
Tegyük fel, hogy a hangforrás és a vevő mozog egy egyenes mentén az azokat összekötő, ahol Vred sebesség Vist és pozitív közelítésére a vevő és a forrást, és negatív kölcsönös eltávolítását.
1) először azt az esetet, amikor a vevő közel van a hangforrás, és a forrás nyugalomban, azaz Vred> 0, Vist = 0. Ezután a hullám terjedési sebessége képest a vevő válik egyenlő V + Vred. Mivel a hullámhossz λ nem változik, a
azaz rezgési frekvencia által érzékelt egy vevő a (V + Vred) / V-szer a frekvenciája egy oszcillációs forrás.
2) forrás megközelíti a vevő, és a vevő nyugalomban, azaz Vist> 0 Vred = 0. Mivel a terjedési sebessége az oszcilláció függ csak a rugalmas tulajdonságai a közeg, így egy ideig egyenlő az időszak az egy oszcillációs forrás, a kisugárzott hullám fog át őket egy olyan irányban, hogy vevő távolság VT (egyenlő a hullámhossz λ = VT) e hogy a forrás mozog vagy nyugalomban. Ugyanebben az időben, a forrás elmúlik irányába hullámterjedés Vist T távolság (6. ábra), azaz a hullámhossza a mozgás irányát kell csökkenteni és egyenlővé válik
λ „= λ - Vist T = (V - Vist) T
azaz ν rezgési frekvencia által érzékelt a vevő, növeli a V / (V - Vist) alkalommal. Az első két esetben, ha Vist <0 и Vпр <0, знак в формулах (*) будет противоположным.
3) forrás és a vevő mozog egymáshoz képest. Kombinálásával a két egyenletet (*), megkapjuk az általános kifejezés a frekvencia v, az érzékelt audio receiver:
azzal jellemezve, hogy általános képletű végsebesség előtt jeleit veszik abban az esetben, ahol a sebesség vektor a vevő és a forrás felé vannak irányítva a konvergencia, alacsonyabb jelek - esetén kölcsönös eltávolítása a forrás és a vevő.
Ha a sebesség és irányát Vist Vred nem esik egybe a áthaladó a forrás és a vevő sorban, akkor ahelyett, hogy ezek a sebességek a képletben (**) kell venniük a kiemelkedések irányában ezen a vonalon.
Egyfajta Doppler-effektus az úgynevezett. kettős eff. Doppler - hullám frekvenciaeltolási mérlegelés a mozgó testük, mivel a tükröző tárgy lehet tekinteni, mint az első vevő, majd a re-radiátor hullámok.
A Doppler-effektus mérhetik a sebességet a mozgás a sugárforrás vagy szórással hullám tárgyak (használt radar és szonár mérésére sebességgel mozgó célok). Az asztrofizika, a hatás AD meghatározásához használt mozgási sebessége a csillagok és a forgási sebessége az égitestek. A spektroszkópia, Doppler szélesítése az atomi és ionos emissziós vonalak képezi egy eljárás a nem-érintkező hőmérséklet mérésére.