Mavzu: Mexanik to’lqinlar. Reja: Ko’ndalang va bo’ylama to’lqinlar. Yassi va sferik to’lqinlar haqida tushuncha

mexanik to'lqin chaqirdi elastik muhitda tebranishlarning tarqalish jarayoni, bu energiyani muhitning bir nuqtasidan ikkinchisiga o'tkazish bilan birga keladi. E'tibor bering, mexanik to'lqinlar vakuumda tarqala olmaydi.

Mexanik to'lqinning manbai tebranuvchi jismdir. Agar manba sinusoidal ravishda tebransa, elastik muhitdagi to'lqin ham sinusoid shaklida bo'ladi. Elastik muhitning istalgan joyida yuzaga keladigan tebranishlar muhitda uning zichligi va elastik xususiyatlariga qarab ma'lum tezlikda tarqaladi.
Biz to'lqin tarqalganda ta'kidlaymiz materiya o'tkazilmaydi, ya'ni zarralar faqat muvozanat pozitsiyalari yaqinida tebranadi. Uzoq vaqt davomida zarrachalarning muvozanat holatiga nisbatan o'rtacha siljishi nolga teng.

To'lqinning asosiy xususiyatlari

To'lqinning asosiy xususiyatlarini ko'rib chiqing.

• 
  "To'lqinli front"- bu ma'lum bir vaqtning o'zida to'lqin buzilishi yetib borgan xayoliy sirt.
  

• 
  To'lqinning tarqalish yo'nalishi bo'yicha to'lqin frontiga perpendikulyar chizilgan chiziq deyiladi nur.
  

Nur to'lqinning tarqalish yo'nalishini ko'rsatadi.
To'lqinlar jabhasining shakliga ko'ra, to'lqinlar tekis, sharsimon va boshqalar.
IN tekis to'lqin to'lqin sirtlari to'lqin tarqalish yo'nalishiga perpendikulyar tekisliklardir. Yassi to'lqinlarni tekis vannadagi suv yuzasida tekis tayoqning tebranishlari yordamida olish mumkin (1-rasm).
mex-voln-1-01.swf Guruch. 1. Flashni oshiring
IN sferik to'lqin to'lqin sirtlari konsentrik sharlardir. Sferik to'lqin bir hil elastik muhitda pulsatsiyalanuvchi to'p tomonidan yaratilishi mumkin. Bunday to'lqin barcha yo'nalishlarda bir xil tezlikda tarqaladi. Nurlar sharlarning radiuslaridir (2-rasm).
To'lqinning asosiy xususiyatlari:

• 
  amplituda (A) tebranishlar vaqtida muhit nuqtalarining muvozanat holatidan maksimal siljishi moduli;
  

• 
  davri (T) - to'liq tebranish vaqti (muhit nuqtalarining tebranish davri to'lqin manbasining tebranish davriga teng)
  

\(T=\dfrac(t)(N),\)
Qayerda t- qaysi vaqt oralig'ida N tebranishlar;

• 
  chastota(n) - vaqt birligida ma'lum bir nuqtada bajarilgan to'liq tebranishlar soni
  

\((\rm \nu) =\dfrac(N)(t).\)
To'lqinning chastotasi manbaning tebranish chastotasi bilan belgilanadi;

• 
  tezlik(y) - to'lqin tepasining tezligi (bu zarrachalarning tezligi emas!)
  

• 
  to'lqin uzunligi(l) - tebranishlar bir xil fazada sodir bo'ladigan ikkita nuqta orasidagi eng kichik masofa, ya'ni bu to'lqin manbaning tebranish davriga teng vaqt oralig'ida tarqaladigan masofa.
  

\(\lambda =\upsilon \cdot T.\)
To'lqinlar tomonidan olib boriladigan energiyani tavsiflash uchun kontseptsiyadan foydalaniladi to'lqin intensivligi (I), energiya sifatida aniqlanadi ( V) vaqt birligida to'lqin tomonidan olib boriladigan ( t= 1 c) sirt maydoni orqali S\u003d 1 m 2, to'lqin tarqalish yo'nalishiga perpendikulyar joylashgan:
\(I=\dfrac(W)(S\cdot t).\)
Boshqacha qilib aytadigan bo'lsak, intensivlik - bu to'lqinlarning tarqalish yo'nalishiga perpendikulyar bo'lgan birlik maydoni yuzasi bo'ylab to'lqinlar tomonidan olib boriladigan quvvat. SI intensivlik birligi kvadrat metrga vatt (1 Vt / m2).