Rozchodzenie się fal, prędkość fal

Jeżeli chcemy zmierzyć prędkość fali v to śledzimy,
jak przemieszcza się w czasie wybrana część fali, czyli określona faza.

Wiadomo, że prędkość fali zależy od sprężystości ośrodka i jego bezwładności.

Sprężystość dla sznura jest określona poprzez napinającą go siłę F (np. im

większa siła tym szybciej wychylone elementy sznura wracają do położenia

równowagi). Natomiast bezwładność jest związana z masą sznura m oraz jego

długością l. Spróbujemy teraz wyprowadzić wzór na zależność prędkości v fali

od siły F i od



= m/l , tj. masy przypadającej na jednostkę długości sznura.

W tym celu rozpatrzmy mały wycinek sznura o długości dx

Jest to

równanie falowe

dla sznura (struny).

Przenoszenie energii przez fale

)

(

cos

4

2

2

2

2

t

kx

f

A

P











v

Interferencja fal

Fale stojące

Zjawisko Dopplera

Christian Doppler, Austriak, w pracy z 1842 roku zwrócił uwagę,

że barwa świecącego ciała (częstotliwość) musi się zmieniać

z powodu ruchu względnego obserwatora lub źródła.

Zjawisko Dopplera występuje dla wszystkich rodzajów fal.

Rozważmy efekt Dopplera dla fal dźwiękowych.

Zakładamy, że ruch źródła lub obserwatora zachodzi wzdłuż łączącej prostej.