1. Co to jest fala? Jak rozumiesz to pojęcie? Co to jest długość, okres i częstotliwość fali?

Jak przez te wielkości wyraża się prędkość fazowa fali?

Fala jest zaburzeniem rozprzestrzeniającym się w ośrodku lub przestrzeni. Przykładem może być fala harmoniczna którą możemy wytworzyć poruszając sznurkiem lub linką. Długość fali to odległość między dwoma punktami o tej samej fazie drgań. Okres to czas wykonania jednego pełnego drgania fali w ruchu drgającym, inaczej czas między wystąpieniem tej samej fazy ruchu drgającego. Częstotliwość fali to częstość zmian amplitudy fali, która jest zależna od prędkości rozchodzenia się fali.

1. Co dzieje się z falą biegnącą w ośrodku A gdy dotrze do granicy z ośrodkiem B w przypadku, gdy prędkość rozchodzenia się tej fali w obu ośrodkach jest rożna V$\frac{\mathbf{A}}{\mathbf{f}}$=V$\frac{\mathbf{B}}{\mathbf{f}}$ ?

????

1. Co rozumiesz pod pojęciem „fala stojąca”?

Fala stojąca to fala której grzebity i doliny nie przemieszczaja się. Może powstać poprzez nałożenie na siebie dwóch fal, np. biegnącej i fali odbitej. Fala stojąca to drgania ośrodka.

1. Czym z punktu widzenia fizyki jest dźwięk? Czy dźwięk może rozchodzić się w prożni? Dlaczego tak/nie?

Dźwięk jest falą akustyczną rozchodzącą się w ośrodku sprężystym. Częstotliwości tych fal zawarte są w paśmie od 16 Hz do 20kHz (słyszalne dla człowieka). Dźwięk nie może rozchodzić się w próżni ponieważ nie ma tam cząsteczek które mogłyby drgać tworząc właśnie dźwięk.

1. Na czym polega transformacja Fouriera?

Transformacja Fouriera jest operatorem, którego wynikiem jest funkcja zwana transformatą Fouriera. Transformacja Fouriera rozkłada funkcję okresową na szereg funkcji okresowych tak, że uzyskana transformata podaje w jaki sposób poszczególne częstotliwości składają się na pierwotną funkcję.

1. Od czego zależą: wysokość dźwięku, barwa dźwięku, natężenie dźwięku?

Wysokość dźwięku zależy od ilości drań które wykonuje dane źródło dźwięku. Im więcej drgań tym dźwięk jest wyższy.

Barwa dźwięku zależy od ilości, rodzaju oraz natężenia tonów składowych. Jest związana ze spektrum harmonicznym.

Natężenie dźwięku zależy od amplitudy rozchodzenia się dźwięku.

1. Jakie wielkości fizyczne ulegają zaburzeniu w rozchodzącej się fali elektromagnetycznej? Czy taka fala może rozchodzić się w prożni?

Fale elektromagnetyczne rozchodzą się w próżni z prędkością światła. Częstotliwość, okres, prędkość oraz długość fali.

1. Prędkość fazowa fali elektromagnetycznej w próżni, nazywana prędkością światła w próżni, ma wartość wynikającą z równań Maxwella równą c=1/sqrt(€+u), gdzie przenikalność elektryczny próżni €=1/36pi * 10^-9 F/m’, a przenikalność magnetyczna prozni u=4pi*10^-7 T*m/A. Oblicz przyblizona wartość prędkości swiatla w prozni-osobno dokonaj przeliczenia jednostek. Zamiesc wszystkie pośrednie obliczenia.

2. Aa

λ = 600 nm = 600 * 10⁻⁹ m = 60 *10⁻⁸ m

V = 300000 km/s = 300000000 m/s = 3 * 10⁸ m/s 

f = ?

 

V = λ / T  

V = λ * f

f = V / λ

f = 3 * 10⁸ m/s /60 * 10⁻⁸ m

f ≈ 0,05 *10¹⁶ 1/s = 5 *10¹⁴ Hz

[ 1 /s ] = [Hz]

1. Jak zdefiniowany jest bezwzględny wspołczynnik załamania światła (względem prożni) charakteryzujący dany ośrodek? Jaką najmniejszą wartość może przyjąć tenwspołczynnik? Czy wartość tego wspołczynnika może być rożna dla rożnychczęstotliwości fal elektromagnetycznych (choć dotyczy on tego samego ośrodka)?

n = $\frac{\mathbf{c}}{\mathbf{v}}$ - bezwzględny współczynnik

Wartość w próżni – 1

c = 299 792 458

Wartość tego współczynikka jest stała i dla każdej częstotliwości fal elektromagnetycznych jest taka sama.