Mechaninės Bangos 10 klasė

Kas tai yra banga? Bangų rūšys Pagrindiniai bangų parametrai Inerferencija Difrakcija

Kas tai yra banga? Kietų kūnų, skysčių ir dujų dalelės veikia viena kitą. Jei kurią nors dalelę priversime svyruoti, tai ji dėl minėtos sąveikos išjudins gretimą dalelę, ši – tolimesnę ir taip svyravimas persiduos tam tikru greičiu į visas puses.

Bangos energija Pačios terpės dalelės nejuda kartu su sklindančia banga, jos tik svyruoja apie pusiausvyros padėtį. Kartu su mechanine banga jos sklidimo kryptimi perduodama energija, bet ne medžiaga.

Bangų rūšys Kai terpės dalelės svyruoja statmenai bangos sklidimo krypčiai, tokios bangos vadinamos skersinėmis Kai terpės dalelės svyruoja išilgai bangos sklidimo krypties, tokios bangos vadinamos išilginėmis

Pagrindiniai bangų parametrai Bangos ilgis λ Bangos sklidimo greitis v Bangos sklidimo amplitudė A Bangos sklidimo periodas T Bangos sklidimo dažnis f

Bangos ilgis λ Tai mažiausias atstumas tarp gretimų skersinės bangos iškylų ar įdubų bei gretimų išilginės bangos sutankėjimų ir praretėjimų

Bangos ilgis λ λ Matavimo vienetai:

Bangos sklidimo greitis v Tai gūburio arba įdubos slinkimo greitis skersinės bangos atveju ir sutankėjimo arba praretėjimo greitis išilginės bangos atveju

Bangos sklidimo greitis v Matavimo vienetai:

Bangos sklidimo amplitudė A Tai didžiausias nukrypimas nuo pusiausvyros padėties A Matavimo vienetai:

Bangos sklidimo amplitudė A

Bangos sklidimo periodas Tai laiko tarpas, per kurį įvyksta vienas pilnas svyravimas

Bangos sklidimo periodas Matavimo vienetai:

Bangos sklidimo dažnis f Tai svyravimų skaičius per vieną sekundę

Bangos sklidimo dažnis f Matavimo vienetai:

Interferencija Interferencinį vaizdą gauname tik tada, kai dviejų bangų šaltinių virpesių dažnis yra vienodas, o jų svyravimo fazių skirtumas yra pastovus (laikui bėgant nekinta). Tokie šaltiniai vadinami koherentiniai, o jų sukeliamos bangos – koherentinėmis

Interferencija max min Dviejų koherentinių bangų sudėtis, kai vandens paviršiuje susidaro tam tikri ruožai: vienur bangavimas labai sustiprėja, kitur – bangavimo visai nėra, vadinama bangų interferencija

Interferencijos maksimumas Ten, kur susitinka dviejų bangų keteros (iškylos), tai jos palaiko viena kitą ir tas vandens paviršiaus taškas ima svyruoti didesne amplitude. Toje vietoje susidaro bangų interferencijos maksimumas

Interferencijos maksimumas

Interferencijos maksimumas ∆d d1 d2 Aplinkos svyravimų tam tikrame taške amplitudė yra didžiausia, kai dviejų bangų eigos skirtumas ∆d lygus sveikam bangų ilgių λ skaičiui ∆d=k λ čia k= 0,1,2,…

Interferencijos maksimumas Kai bangų eigos skirtumas ∆d=k λ (čia k 0,1,2,…), tai atstojamojo svyravimo ampilitudė lygi dedamųjų svyravimų amplitudžių sumai

Interferencijos minimumas Ten, kur susitinka vienos bangos iškyla, kitos įduba, tai jos viena kitą slopina ir tas vandens paviršiaus taškas ima svyruoti mažesne amplitude arba visiškai nustoja svyravęs. Toje vietoje susidaro bangų interferencijos minimumas

Interferencijos minimumas

Interferencijos minimumo A1 A2 M ∆d d1 d2 Aplinkos svyravimų tam tikrame taške amplitudė yra mažiausia, kai dviejų bangų eigos skirtumas ∆d lygus nelyginiam pusbangių λ/2 skaičiui ∆d=(2k+1) λ/2 čia k= 0,1,2,…

Interferencijos minimumas Kai bangų eigos skirtumas ∆d=(2k+1) λ/2 (čia k 0,1,2,…), tai atstojamojo svyravimo ampilitudė lygi dedamųjų svyravimų amplitudžių skirtumui

Difrakcija Bangų difrakcija vadinamas einančių pro kliūčių kraštą bangų nukrypimas nuo tiesaus kelio, užlinkimas už kliūties

Difrakcija Kliūtis Apskritiminė banga Plokščioji banga Mechaninių bangų difrakcijos eksperimentas, demonsrtuojamas bangų vonelėje. Iš bangų šaltinio sklindanti banga, praėjusi pro plyšio kraštus, užlinksta už jų, nukrypsta nuo tiesaus kelio.

Difrakcija Jei bangų kelyje pastatysime ekraną su plyšiu, kurio matmenys mažesni už bangos ilgį, tai už ekrano (už kliūties) sklis apskritiminė banga taip, jog atrodys, kad ekrano plyšyje yra išsidėstęs taškinis bangų šaltinis.

Difrakcija Jei kliūties matmenys daug mažesni už bangos ilgį, tai banga praeina nepakitusi. Vandens paviršiuje augalų stiebai nepakeičia bangavimo pobūdžio.

Difrakcija Difrakcija yra labiau pastebima, jei tų kliūčių matmenys apytiksliai lygūs sklindančios bangos ilgiui.