15. Fale
Fale elektromagnetyczne
Fale mechaniczne
Ze względu na kierunek drgań cząstek ośrodka względem kierunku rozchodzenia się fale dzielimy na fale podłużne
i fale poprzeczne
.
Fala podłużna:
Fala poprzeczna:
Możemy również dokonać podziału ze względu na rodzaj zaburzenia
Impuls falowy:
Fala harmoniczna:
-powstaje gdy źródło wykonuje drgania harmoniczne: na przykład gdy cyklicznie wychylamy koniec napiętej liny
Ze względu na kształt powierzchni falowej możemy wyróżnić fale płaskie
i fale kuliste
.
W przypadku fal płaskich zaburzenie rozchodzi się w jednym kierunku, a powierzchnie falowe są płaszczyznami prostopadłymi do kierunku ruchu fali tak jak na rysunku 13.5 poniżej.
Dla fal kulistych zaburzenie rozchodzi się ze źródła we wszystkich kierunkach, a powierzchnie falowe są sferami jak na rysunku 13.6 poniżej.
Podsumowanie:
Podział fal: ze względu na kierunek drgań cząstek ośrodka względem kierunku rozchodzenia się:
ze względu na rodzaj zaburzenia np.:
Ze względu na kształt powierzchni falowej (1,2,3-wymiarowe)
Jeżeli w przestrzeni rozchodzi się impuls falowy to możemy w każdej chwili utworzyć powierzchnię łączącą punkty, do których w tej właśnie chwili dotarła fala. Przesuwanie się tej powierzchni obrazuje rozchodzenie się fali. Właśnie taką powierzchnię nazywamy czołem fali (lub powierzchnią falową), a każdą linię prostą, prostopadłą do czoła fali, wskazującą kierunek ruchu fali nazywamy promieniem fali.
|
prędkość dźwięku w powietrzu (a także ogólnie - w gazach) wyraźnie zależy od temperatury (ściślej od pierwiastka kwadratowego z temperatury wyrażonej w kelwinach). Im większa jest temperatura powietrza, tym szybciej poruszają się jego cząsteczki i tym większa jest prędkość dźwięku.
W typowych warunkach, jakie spotykamy na co dzień w atmosferze ziemskiej, zmiana temperatury powietrza o 10 stopni Celsjusza spowoduje zmianę prędkości dźwięku o ok. 5 m/s.
Prędkość dźwięku w ciałach stałych zależy w znacznym stopniu od naprężeń. Np. dzięki silniejszemu naciąganiu struny można uzyskać zwiększenie prędkości rozchodzenia się dźwięku, a w konsekwencji podwyższenie tonu jej drgań swobodnych