Виды волн в физике: стоячие, ударные и не только. Что такое длина волны?
Наверх страницы
Выбрать тематикуеще 12

Виды волн в физике

Опубликована 15.11.2017
Прочтения: 5430

Волновая характеристика имеет разнообразную природу в физике, сюда относят механическую, химическую, электромагнитную, гравитационную, спиновую волны. Сюда же входит и плотность вероятности.

Содержание 

Виды волн в физике

Какие бывают волны в физике?

Что такое длина волны в физике?

Какой раздел физики изучает звуковые волны?


Волны в физике передают звуковую энергию и способны распространяться в любой среде. Благодаря разнообразию множества волновых процессов, общие свойства не выделяются. Среди волн есть и простые типы, которые уделяют внимание энергии. Они уникальны тем, что могут распространяться сквозь вакуум (абсолютная пустота).

Виды волн в физике

Волны обладают способностью передавать энергию и обладают линейностью, что способствует одной волне не влиять на колебания другой, в результате чего она может проходить параллельно.

Так что такое волны, и какое у них определение? Волна — это величина, которая изменяется физически и имеет свойство меняться и перемещаться, при этом удаляется от места появления и колеблется во внутреннем пространстве ограниченной области; это возмущение, которое может расширяться в свободном пространстве.

Все остальное — это наполненные всевозможной энергией, которую фиксирует оборудование из космоса, фотоны. Волны, излучающие электромагнитную энергию, не имеют возможности дойти до нас из самых глубин космоса. Существуют и гравитационные волны, которые способны рассказать то, что электроприборы не в силах показать. Чтобы разглядеть гравитационные волны, необходимо сверхчувствительное оборудование. Они показывают изменения гравитационного поля, способные распространяться как волны. С помощью общей теории относительности предсказывают гравитационные волны. Американские физики получили Нобелевскую премию за изобретение детектора, измеряющего их. 14 сентября 2015 года LIGO, что называется лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерваторией, в первый раз смогла заметить гравитационную волну. Чтобы гравиволна смогла долететь до планеты Земля, ей пришлось проделать путь в более миллиарда лет. Далеко за горизонтом галактики произошло столкновение двух черных дыр, с этого момента прошло почти полтора миллиарда лет.

 data-mce-src=

Типы волн:

  • бегущая. Она обуславливается скоростью, периодом и длиной. Скорость ее распространения характеризуется в перемещении фаз в пространственном времени и зависит не только от частоты, но и от среды, в которой она протекает;
  • стоячая. Характеризуется суммой двух волн: падающей и отраженной. Чтобы они образовались, необходима одинаковая интенсивность падающей и отраженной волны;
  • звуковая. Ее характеристики таковы: благодаря им человек способен общаться и получать необходимую информацию;
  • электромагнитная. Явный пример применения этих волн — Азбука Морзе, которая начала свое существование для военных США.

Электромагнитный спектр:



  • радиоволны: благодаря им, осуществляется связь и передается информация, при которой не используются телефонные провода и кабели;
  • микроволны;
  • инфракрасные лучи: они излучают тепло из нагретых предметов;
  • ультрафиолетовые лучи: очень короткое излучение волны, которое очень опасно для живых организмов;
  • рентгеновские лучи: они излучают большое количество энергии.

Благодаря открытию волн, появилась возможность развития этого спектра, что стало огромным прогрессом в науке.

Волныхарактеризуются такими параметрами:

  • v — скорость распространения;
  • λ — длина волны;
  • А — амплитуда колебаний;
  • L — путь волны по прямой;
  • T — период (время, за которое она проходит всю длину);
  • V — частота колебаний;
  • t — время, за которое она распространяется;
  • x — отклонение каждой точки от положения равновесия;
  • r — расстояние точки от источника колебаний.

Для полного понимания и представления, нужно знать основные законы. С их помощью можно с легкостью изучать воздействие волн.

Какие бывают волны в физике?

  1. Упругие — это процесс распространения возмущения в упругой среде. Благодаря этому распространяется возмущение частиц среды, но эти частицы находятся в равновесии. Среди них различают: продольные и поперечные. Они зависят от движения частиц, которые находятся вдоль или поперек распространения волны.
  2. Стоячие— образуются в результате колебательного процесса. Образуются при интерференции отраженной и бегущей волны. Наблюдаются при изменениях амплитуды напряжения электрического и магнитного полей вдоль направления распространения.
  3. Ударные — образуются благодаря изменениям среды, когда меняется плотность, давление, температура и скорость. Они вызывают сильные разрывы и скачки. Причина их появления — газы.
  4. Бегущие — движения волны, которые перемещается со скоростью. Во время движения они способны переносить энергию.
  5. Механические— способны распространять колебания механического характера в жидкой, твердой и газообразной среде. Они переносят энергию и форму, но не массу.
  6. Колебательные — это процесс движения, который постоянно повторяется. Они могут появляться произвольно или их могут вызывать определенные процессы.
  7. Магнитные— способны распространять электромагнитное поле в пространстве. Это последовательные и связанные изменения напряженностей электрических и магнитных полей, направленные на расширение.

Свойства электромагнитных волн:

  • поглощение — благодаря проводнику они хорошо отражаются и поглощаются;
  • рассеяние — диэлектрик создает хороший прием для отражения и поглощения, преломления;
  • отражение;
  • интерференция — они меняют разность хода;
  • дифракция;
  • поляризация.

Что такое длина волны в физике?

Длина волны — маленький промежуток среди точек пространства, где колебательные процессы проходят в единых фазах. Она не подчиняется координатам и времени. Длина волны определяется как λ. Из-за того, что скорость волны ‒ величина постоянная, то промежуток равняется произведению скорости на время ее распределения: λ =vT, гдеv — скорость волны; T — период колебаний в волне; λ — длина волны.

Для того чтобы отыскать длину волны, необходимо ее скорость умножить на период колебаний.

Какой раздел физики изучает звуковые волны?

Раздел физики, который изучает звуковые волны, называется акустикой. Для любого человека, звук является источником получения информации. Звук — это волны, которые имеют механическое происхождение, которые способны распространяться в газообразной и твердой среде. Они невидимы, но очень восприимчивы для человеческого уха. Причиной звука являются вибрации. Для распространения звука требуется определенная среда. Источник звука — это тело, которое имеет свойство колебаться. Источники звуковых волн — физические тела, которые имеют свойство колебаться и могут вибрировать с правильной частотой. Однако не каждые тела, которые колеблются, могут быть источниками звука. К примеру, груз, который висит на нитке, не способен воспроизводить звуки. Ухо человека может чувствовать звуки, которые создаются при определенной частоте колебаний: от 16 до 20000 Гц.

 data-mce-src=

Есть различные колебания звуков:

  • инфразвук — частота колебаний составляет 16 Гц;
  • ультразвук — частота колебаний составляет свыше 20000 Гц.

Все звуковые колебания характеризуются амплитудой, частотой и фазой. Звуковые волны способны проходить разные расстояния. Они передаются в пространстве в качестве механических колебаний молекул вещества. Они распространяются не мгновенно, а с определенной скоростью и исчезают так же незаметно, как и появляются. Их скорость зависит от среды, в которой они находятся: в твердых и жидких состояниях звук распространяется быстрее и лучше, чем в воздухе. Если температура повышается, то скорость звука способна возрастать, а с уменьшением температуры она соответственно уменьшается. Интересным фактом из истории является то, что распространение инфразвука на большие расстояния позволяет предсказывать стихийные бедствия. А морские животные, такие как медузы или раки, очень чувствительны к инфразвукам, и способны задолго до наступления шторма предсказать его и уплыть в безопасное место. Звуки также представляют собой частоту гармонических колебаний.

Подписывайтесь на наш канал

Яндекс.Дзен


Лучшее за неделю

1
Лечение простатита в домашних условиях: как перехитрить рак предстательной железы
2
Лучшие футболисты мира: топ-10 игроков
3
Как вылечить остеохондроз: медицина или народные методы?
4
Вредные пищевые добавки Е: что лечит, а что калечит?
5
Шишки на суставах: причины, симптомы, лечение

Если нашли ошибку, выделите текст и нажмите Ctrl + Enter


Статья полезна?3
В избранное

Для написания комментария, пожалуйста, авторизуйтесь.

Пока не добавлено ни одного комментария. Будьте первым!

Сообщите нам об ошибке

Вставить изображение

Графические файлы до 5мб

Пожалуйста, заполните все необходимые поля.

Пожалуйста, подтвердите, что не являетесь роботом.