Strona1

21

Fala stojąca powstaje W wyniku nakładania się dwóch fal o jednakowych amplitudach, częstotliwościach i prędkościach rozchodzących się w ośrodku sprężystym w przeciwnych kierunkach (np. w wyniku nakładania się fali pierwotnej i fali odbitej na naciągniętym, sprężystym sznurze). Punkty, w których amplituda drgań jest równa zeru nazywamy węzłami fali stojącej. Punkty o największej amplitudzie drgań (podwojonej) nazywamy strzałkami fali stojącej. Odległość między najbliżej siebie leżącymi węzłem i strzałką jest równa AJ4 Przyrządem, w którym można wytworzyć fale stojące jest rura Kundta. Jest to szeroka rura szklana zamknięta ruchomym tłokiem i płytką przymocowaną do pręta metalowego lub szklanego. Pręt umocowany jest w uchwycie w środku jego długości W rurze znajduje się proszek. Gdy pręt pocieramy szmatką, proszek zaczyna drgać i przy odpowiednim ustawieniu ruchomego tłoka zbiera się w węzłach fali stojącej.

Zasada Huygensa tłumaczy zjawisko rozchodzenia się fal Każdy punkt ośrodka, do którego dochodzi fala, zachowuje się tak, jakby sam stał się źródłem drgań. Jeżeli na przykład ze źródła rozchodzi się w przestrzeń fala kulista, to punkty do których dochodzi powierzchnia fali, można uważać za źródła rozchodzących się fal elementarnych, których obwiednia jest nową. wypadkową powierzchnią fali.

C

Dyfrakcja, czyli zjawisko ugięcia fal polega na zmianie kierunku rozchodzenia się fali, przechodzącej przez wąską szczelinę lub otwór W chwili, gdy fala płaska dochodzi do przegrody, szczelina staje się źródłem fali kołowej, rozchodzące! się z mej we wszystkich kierunkach po drugiej stronie przegrody Przy przechodzeniu fali przez dwie szczeliny można zaobserwować zarówno dyfrakcję jak i interferencję.

Odbicie fal.

Załamanie się fal.

Wykorzystując zależności trygonometryczne w trójkątach utworzonych przez czoła fal. granicę ośrodków oraz promienie: padający i załamany.

Z przystawania trójkątów utworzonych przez czoła fal. powierzchnię odbijającą i promienie padający i odbity wynika prawo odbicia fał

1)    kąt padania a, zawarty między normalną do granicy ośrodków i promieniem padającym, oraz kąt odbicia cc‘, zawarty między normalną i promieniem odbitym, są

równe. Ct — Ct*

2)    promień padający, odbity i normalna w punkcie odbicia lezą w jednei płaszczyźnie

otrzymujemy

0.0.

■ n ^v'^r sin u —

0.0,

sin a

stad

sin (5

= n

E

S~t

gdzie n nazywamy współczynnikiem załamania ośrodka drugiego względem pierwszego. v, oraz V; są prędkościami rozchodzenia się fal odpowiednio w ośrodkach pierwszym i drugim

Natężenie fali jest to wielkość fizyczna równa stosunkowi przepływającej energii E do iloczynu

W

powierzchni fali S i czasu f, w którym energia ta przepływa:    /

Dla źródła drgań o stałej mocy natężenie fali o powierzchni kulistej jest odwrotnie proporcjonalne do kwadratu odległości rod źródła drgań.