Каква е скоростта на разпространение на вълната? Дължина на вълната. Скорост на разпространение на вълната. Честота на трептене в различни среди

>>Физика: Скорост и дължина на вълната

Всяка вълна се движи с определена скорост. Под скорост на вълнатаразберете скоростта на разпространение на смущението. Например, удар в края на стоманен прът предизвиква локално компресиране в него, което след това се разпространява по пръта със скорост около 5 km/s.

Скоростта на вълната се определя от свойствата на средата, в която се разпространява вълната. Когато една вълна преминава от една среда в друга, нейната скорост се променя.

В допълнение към скоростта, важна характеристика на вълната е нейната дължина. Дължина на вълнатае разстоянието, на което една вълна се разпространява за време, равно на периода на трептене в нея.

Посока на разпространение на воини

Тъй като скоростта на вълната е постоянна величина (за дадена среда), изминатото от вълната разстояние е равно на произведението на скоростта и времето на нейното разпространение. По този начин, за да намерите дължината на вълната, трябва да умножите скоростта на вълната по периода на трептене в нея:

Като изберем посоката на разпространение на вълната като посока на оста x и обозначим координатите на частиците, осцилиращи във вълната през y, можем да конструираме вълнова диаграма. Графиката на синусоида (при фиксирано време t) е показана на фигура 45.

Разстоянието между съседните гребени (или падини) на тази графика съвпада с дължината на вълната.

Формула (22.1) изразява връзката между дължината на вълната и нейната скорост и период. Като се има предвид, че периодът на трептене във вълната е обратно пропорционален на честотата, т.е. T=1/ v, можем да получим формула, изразяваща връзката между дължината на вълната и нейната скорост и честота:

Получената формула показва това скоростта на вълната е равна на произведението на дължината на вълната и честотата на трептенията в нея.

Честотата на трептенията във вълната съвпада с честотата на трептенията на източника (тъй като трептенията на частиците на средата са принудени) и не зависи от свойствата на средата, в която се разпространява вълната. Когато една вълна преминава от една среда в друга, нейната честота не се променя, променят се само скоростта и дължината на вълната.

??? 1. Какво се разбира под скорост на вълната? 2. Какво е дължина на вълната? 3. Как дължината на вълната е свързана със скоростта и периода на трептене във вълната? 4. Как дължината на вълната е свързана със скоростта и честотата на трептенията във вълната? 5. Кои от следните вълнови характеристики се променят при преминаване на вълната от една среда в друга: а) честота; б) период; в) скорост; г) дължина на вълната?

Експериментална задача . Налейте вода във ваната и като ритмично докосвате водата с пръст (или линийка), създавайте вълни по повърхността й. Използвайки различни честоти на трептене (например докосване на водата веднъж и два пъти в секунда), обърнете внимание на разстоянието между съседните гребени на вълните. При каква честота на трептене дължината на вълната е по-голяма?

С.В. Громов, Н.А. Родина, Физика 8 клас

Изпратено от читатели от интернет сайтове

Пълен списък с теми по класове, безплатни тестове по физика, календарен план по училищната програма по физика, курсове и задачи по физика за 8 клас, библиотека с конспекти, готови домашни

Съдържание на урока бележки към уроцитеподдържаща рамка презентация урок методи ускорение интерактивни технологии Практикувайте задачи и упражнения самопроверка работилници, обучения, казуси, куестове домашна работа въпроси за дискусия риторични въпроси от ученици Илюстрации аудио, видео клипове и мултимедияснимки, картинки, графики, таблици, диаграми, хумор, анекдоти, вицове, комикси, притчи, поговорки, кръстословици, цитати Добавки резюметастатии трикове за любознателните ясли учебници основен и допълнителен речник на термините други Подобряване на учебниците и уроцитекоригиране на грешки в учебникаактуализиране на фрагмент в учебник, елементи на иновация в урока, замяна на остарели знания с нови Само за учители перфектни уроцикалендарен план за годината методически препоръки програми за дискусии Интегрирани уроци

Важен физичен параметър, необходим за решаване на много проблеми в акустиката и радиоелектрониката. Може да се изчисли по няколко начина, в зависимост от това какви параметри са посочени. Най-удобно е да направите това, ако знаете честотата или периода и скоростта на разпространение.

Формули

Основната формула, която отговаря на въпроса как да се намери дължина на вълната чрез честота, е представена по-долу:

Тук l е дължината на вълната в метри, v е скоростта на нейното разпространение в m/s, u е линейната честота в херци.

Тъй като честотата е свързана с периода в обратна връзка, предишният израз може да бъде написан по различен начин:

T е периодът на трептене в секунди.

Този параметър може да бъде изразен като циклична честота и фазова скорост:

l = 2 pi*v/w

В този израз w е цикличната честота, изразена в радиани за секунда.

Честотата на вълната по дължината, както може да се види от предишния израз, се намира, както следва:

Нека разгледаме електромагнитна вълна, която се разпространява в вещество с n. Тогава честотата на вълната по отношение на дължината се изразява със следната връзка:

Ако се разпространява във вакуум, тогава n = 1 и изразът приема следната форма:

В последната формула честотата на вълната по отношение на дължината се изразява с помощта на константата c - скоростта на светлината във вакуум, c = 300 000 km/s.

ДЪЛЖИНА НА ВЪЛНАТА

СКОРОСТ НА ВЪЛНАТА

Какво трябва да знаете и да можете?

1. Определяне на дължината на вълната.
Дължината на вълната е разстоянието между близките точки, осцилиращи в едни и същи фази.
2.Величини, характеризиращи вълната:
дължина на вълната, скорост на вълната, период на трептене, честота на трептене.
SI единици:
дължина на вълната [ламбда] = 1 m
скорост на разпространение на вълната [v] = 1m/s
период на трептене [T] = 1s
честота на вибрация [nu] = 1 Hz
3.Формули за изчисление

4. Умейте покажете графичнодължина на вълната (за надлъжни и напречни вълни).

ОЩЕ ЕДНА ИГРАЧКА
ЗА УМНИТЕ И ЛЮБОПИТНИТЕ

Почувствайте себе си физик изследовател- Щракнете

ТОВА Е ИНТЕРЕСНО!

Сеизмични вълни.

Сеизмичнивълните са вълни, разпространяващи се в Земята от източници на земетресения или някои мощни експлозии. Тъй като Земята е предимно твърда, в нея могат да възникнат 2 вида вълни едновременно - надлъжна и напречна. Скоростта на тези вълни е различна: надлъжните се движат по-бързо от напречните. Например на дълбочина 500 km скоростта на напречните сеизмични вълни е 5 km/s, а скоростта надлъжни вълни - 10 km/s.
Регистрацията и записването на вибрациите на земната повърхност, причинени от сеизмични вълни, се извършва с помощта на инструменти - сеизмографи. Разпространявайки се от огнището на земетресението, първите пристигнали в сеизмичната станция са надлъжни вълни, а след известно време - напречно. Познавайки скоростта на разпространение на сеизмичните вълни в земната кора и времето на забавяне на напречната вълна, може да се определиразстояние до центъра на земетресението. За да разберат по-точно къде се намира, те използват данни от няколко сеизмични станции.
Всяка година стотици хиляди земетресения. По-голямата част от тях са слаби, но някои се наблюдават от време на време. които нарушават целостта на почвата, разрушават сгради и водят до жертви.

Всяка вълна се движи с определена скорост. Под скорост на вълнатаразберете скоростта на разпространение на смущението. Например, удар в края на стоманен прът предизвиква локално компресиране в него, което след това се разпространява по пръта със скорост около 5 km/s.

Скоростта на вълната се определя от свойствата на средата, в която се разпространява вълната. Когато една вълна преминава от една среда в друга, нейната скорост се променя.

В допълнение към скоростта, важна характеристика на вълната е нейната дължина. Дължина на вълнатае разстоянието, на което една вълна се разпространява за време, равно на периода на трептене в нея.

Тъй като скоростта на вълната е постоянна величина (за дадена среда), изминатото от вълната разстояние е равно на произведението на скоростта и времето на нейното разпространение. По този начин, за да намерите дължината на вълната, трябва да умножите скоростта на вълната по периода на трептене в нея:

v - скорост на вълната; T е периодът на трептене във вълната; λ (гръцката буква "ламбда") - дължина на вълната.

Като изберем посоката на разпространение на вълната като посока на оста x и означим с y координатата на частиците, осцилиращи във вълната, можем да конструираме вълнова диаграма. Графика на синусоидална вълна (във фиксиран момент t) е показана на Фигура 45. Разстоянието между съседни върхове (или падини) в тази графика съвпада с дължината на вълната λ.

Формула (22.1) изразява връзката между дължината на вълната и нейната скорост и период. Като се има предвид, че периодът на трептене във вълната е обратно пропорционален на честотата, т.е. T = 1/ν, можем да получим формула, изразяваща връзката между дължината на вълната и нейната скорост и честота:

Получената формула показва това скоростта на вълната е равна на произведението на дължината на вълната и честотата на трептенията в нея.

Честотата на трептенията във вълната съвпада с честотата на трептенията на източника (тъй като трептенията на частиците на средата са принудени) и не зависи от свойствата на средата, в която се разпространява вълната. Когато една вълна преминава от една среда в друга, нейната честота не се променя, променят се само скоростта и дължината на вълната.

1. Какво се разбира под скорост на вълната? 2. Какво е дължина на вълната? 3. Как дължината на вълната е свързана със скоростта и периода на трептене във вълната? 4. Как дължината на вълната е свързана със скоростта и честотата на трептенията във вълната? 5. Кои от следните вълнови характеристики се променят при преминаване на вълната от една среда в друга: а) честота; б) период; в) скорост; г) дължина на вълната?

Експериментална задача. Налейте вода във ваната и като ритмично докосвате водата с пръст (или линийка), създавайте вълни по повърхността й. Използвайки различни честоти на трептене (например докосване на водата веднъж и два пъти в секунда), обърнете внимание на разстоянието между съседните гребени на вълните. При каква честота на трептене дължината на вълната е по-голяма?

По време на урока ще можете самостоятелно да изучавате темата „Дължина на вълната. Скорост на разпространение на вълната." В този урок ще научите за специалните характеристики на вълните. Първо, ще научите какво е дължина на вълната. Ще разгледаме неговата дефиниция, как се обозначава и измерва. Тогава ще разгледаме по-отблизо и скоростта на разпространение на вълните.

Като начало нека си припомним това механична вълнае вибрация, която се разпространява във времето в еластична среда. Тъй като е трептене, вълната ще има всички характеристики, които съответстват на трептене: амплитуда, период на трептене и честота.

В допълнение, вълната има свои собствени специални характеристики. Една от тези характеристики е дължина на вълната. Дължината на вълната се обозначава с гръцката буква (ламбда, или казват "ламбда") и се измерва в метри. Нека изброим характеристиките на вълната:

Какво е дължина на вълната?

дължина на вълната -това е най-малкото разстояние между частици, вибриращи с еднаква фаза.

Ориз. 1. Дължина на вълната, амплитуда на вълната

По-трудно е да се говори за дължина на вълната при надлъжна вълна, защото там е много по-трудно да се наблюдават частици, които извършват еднакви вибрации. Но има и характеристика - дължина на вълната, което определя разстоянието между две частици, извършващи една и съща вибрация, вибрация с еднаква фаза.

Също така дължината на вълната може да се нарече разстоянието, изминато от вълната за един период на трептене на частицата (фиг. 2).

Ориз. 2. Дължина на вълната

Следващата характеристика е скоростта на разпространение на вълната (или просто скоростта на вълната). Скорост на вълнатаозначава се по същия начин като всяка друга скорост, с буква и се измерва в . Как да обясним ясно какво е скоростта на вълната? Най-лесният начин да направите това е да използвате напречна вълна като пример.

Напречна вълнае вълна, при която смущенията са ориентирани перпендикулярно на посоката на нейното разпространение (фиг. 3).

Ориз. 3. Напречна вълна

Представете си чайка, която лети над гребена на вълна. Скоростта на нейния полет над гребена ще бъде скоростта на самата вълна (фиг. 4).

Ориз. 4. Да се ​​определи скоростта на вълната

Скорост на вълнатазависи каква е плътността на средата, какви са силите на взаимодействие между частиците на тази среда. Нека запишем връзката между скоростта на вълната, дължината на вълната и периода на вълната: .

Скоростта може да се определи като съотношението на дължината на вълната, разстоянието, изминато от вълната за един период, към периода на вибрация на частиците на средата, в която вълната се разпространява. Освен това не забравяйте, че периодът е свързан с честотата чрез следната връзка:

Тогава получаваме връзка, която свързва скоростта, дължината на вълната и честотата на трептене: .

Знаем, че вълната възниква в резултат на действието на външни сили. Важно е да се отбележи, че когато една вълна преминава от една среда в друга, нейните характеристики се променят: скоростта на вълните, дължината на вълната. Но честотата на трептене остава същата.

Библиография

1. Соколович Ю.А., Богданова Г.С. Физика: справочник с примери за решаване на задачи. - 2-ро издание преразпределение. - X.: Веста: издателство "Ранок", 2005. - 464 с.
2. Перишкин А.В., Гутник Е.М., Физика. 9. клас: учебник за общообразовател. институции / А.В. Перишкин, Е.М. Гутник. - 14-то изд., стереотип. - М .: Bustard, 2009. - 300 с.

1. Интернет портал "eduspb" ()
2. Интернет портал "eduspb" ()
3. Интернет портал “class-fizika.narod.ru” ()

Домашна работа