Когда в каком-нибудь месте твердой, жидкой или газообразной среды происходит возбуждение колебаний частиц, результатом взаимодействия атомов и молекул среды становится передача колебаний от одной точки к другой с конечной скоростью.
Если в указанной модели твердого тела один или несколько шариков получают смещение перпендикулярно всей цепочке, можно говорить о возникновении деформации сдвига. Пружины, получившие деформацию в результате смещения, будут стремиться вернуть смещенные частицы в положение равновесия, а на ближайшие несмещенные частицы начнет оказываться влияние упругих сил, стремящихся отклонить эти частицы от положения равновесия. Итогом станет возникновение поперечной волны в направлении вдоль цепочки.
В жидкой или газообразной среде упругая деформация сдвига не возникает. Смещение одного слоя жидкости или газа на некоторое расстояние относительно соседнего слоя не приведет к появлению касательных сил на границе между слоями. Силы, которые оказывают воздействие на границе жидкости и твердого тела, а также силы между соседними слоями жидкости всегда направлены по нормали к границе – это силы давления. Аналогично можно сказать и о газообразной среде.
С течением времени t происходит изменение координаты x любой точки на графике, отображающем волновой процесс (к примеру, точка А на рисунке 2 . 6 . 4 ), при этом значение выражения ω t – k x остается неизменным. Спустя время Δ t точка А переместится по оси O X на некоторое расстояние Δ x = υ Δ t . Таким образом:
ω t — k x = ω ( t + ∆ t ) — k ( x + ∆ x ) = c o n s t или ω ∆ t = k ∆ x .
Из указанного выражения следует:
υ = ∆ x ∆ t = ω k или k = 2 π λ = ω υ .
Становится очевидно, что бегущая синусоидальная волна имеет двойную периодичность – во времени и пространстве. Временной период является равным периоду колебаний T частиц среды, а пространственный период равен длине волны λ .
Если следовать данным определениям, для возникновения стоячей волны оба зафиксированных конца струны должны являться узлами. Указанная ранее формула отвечает этому условию на левом конце ( x = 0 ) . Чтобы условие было выполнено и на правом конце ( x = L ) , необходимо чтобы k L = n π , где n является любым целым числом. Из сказанного можно сделать вывод, что стоячая волна в струне появляется не всегда, а только тогда, когда длина L струны равна целому числу длин полуволн:
l = n λ n 2 или λ n = 2 l n ( n = 1 , 2 , 3 , . . . ) .
Набору значений λ n длин волн соответствует набор возможных частот f
f n = υ λ n = n υ 2 l = n f 1 .
В этой записи υ = T μ есть скорость, с которой распространяются поперечные волны по струне.
Каждая из частот f n и связанный с ней тип колебания струны называется нормальной модой. Наименьшая частота f 1 носит название основной частоты, все прочие ( f 2 , f 3 , … ) называются гармониками.
Рисунок 2 . 6 . 6 иллюстрирует нормальную моду для n = 2 .
Стоячая волна не обладает потоком энергии. Энергия колебаний, «запертая» в отрезке струны между двумя соседними узлами, не переносится в остальные части струны. В каждом таком отрезке происходит периодическое (дважды за период T ) преобразование кинетической энергии в потенциальную и обратно, подобно обычной колебательной системе. Однако, здесь имеется различие: если груз на пружине или маятник имеют единственную собственную частоту f 0 = ω 0 2 π , то струна характеризуется наличием бесконечного числа собственных (резонансных) частот f n . На рисунке 2 . 6 . 7 показано несколько вариантов стоячих волн в струне, зафиксированной на обоих концах.
Рисунок 2 . 6 . 7 . Первые пять нормальных мод колебаний струны, зафиксированной на обоих концах.
Согласно принципу суперпозиции стоячие волны различных видов (с разными значениями n ) способны одновременно присутствовать в колебаниях струны.
Рисунок 2 . 6 . 8 . Модель нормальных мод струны.
Источник: zaochnik-com.com
3. Шкала электромагнитных волн
Электромагнитные волны различной частоты пронизывают всё пространство вокруг нас. Сейчас они разделены на диапазоны, границы которых условны и имеют общие частоты. Шкала электромагнитных волн демонстрирует распределение электромагнитных волн на диапазоны.
Рисунок (1). Шкала электромагнитных волн
(1) — радиоволны;
(2) — рентгеновское излучение;
(3) — гамма-излучение.
В зависимости от частоты электромагнитные волны имеют свою скорость распространения, проникающую способность, цветность, видимость, по-разному действуют на живые организмы.
Радиоволны используются для осуществления радиосвязи, радиолокации, телепередач, космической связи.
Инфракрасное (тепловое) излучение — имеет большое значение для жизни человека, животных, растений, которые могут осуществлять свою деятельность только в определённом интервале температур.
Видимое излучение — видимый свет, который даёт возможность ориентироваться живым организмам в пространстве, видеть окружающие предметы, участвует в реакции фотосинтеза зелёных насаждений, обеспечивающей образование кислорода, обязательного для дыхания.
Ультрафиолетовое излучение — электромагнитное излучение длиной волны в интервале от (10) до (400) нм и частотой от (7,5⋅10^<14>) до (3⋅10^) Гц.
Основной источник УФ-излучения — Солнце. Защитой от ультрафиолета является озоновый слой в атмосфере Земли. В больших дозах вызывает ожог кожи, глаз и раковые заболевания кожи, мутации и старение.
Искусственные источники:
УФ-лампы применяют в процессах:
- обеззараживания инструментов, поверхностей, воды и воздуха;
- лечения гнойных воспалений;
- облучения зубных пломб;
- сушки красок и лаков;
- выявления старения лаковой плёнки в реставрации;
- проверки подлинности денежных купюр и документов.
Рентгеновское излучение — электромагнитное излучение длиной волны в интервале от (10^2) до (10^<-3>) нм и частотой от (2⋅10^) до (6⋅10^) Гц.
Источником рентгеновского излучения являются рентгеновские трубки.
Применение рентгеновского излучения в медицине, в промышленности, в науке:
- рентгенография;
- дозиметрия;
- выявление дефектов в изделиях;
- рентгеноструктурный анализ (химия, биология);
- электронные микроскопы
- рентгенотелевизионные интроскопы в аэропортах;
- криптография.
Большие дозы и частые обследования приводят к серьёзным заболеваниям.
Гамма-излучение образуется при ядерных реакциях, обладает большой проникающей способностью, оказывает губительное действие на человека. Гамма-излучение, поступающее из космоса (ядерные реакции в недрах Солнца и звёзд), поглощается атмосферой Земли, благодаря чему сохраняется жизнь на Земле.
Источник: www.yaklass.ru
Акции
Скидки
Товары
Товары
Товары
Товары
Скидки от
Скидки от
Скидки от
Скидки от
Подарочная карта «Детского мира»
Manu BabyGO
Промокоды
Доп. скидка 15% на сотни тысяч любимых товаров по промокоду
Доп. скидка 35 % на подгузники Huggies Elite Soft 4 размера по промокоду
Доп. скидка 18 % по промокоду на трусики Huggies Elite Soft в формате бокс
Доп. скидка 20 % на товары для первой помощи малышу Windi, NoseFrida, Dentinale natura по промокоду
Доп. скидка 30 % по промокоду на детскую посуду Курносики
Доп. скидка 10 % по промокоду на коляски и автокресла
Доп. скидка 20 % на книги из школьной программы издательства Махаон по промокоду
Доп. скидка 10% по промокоду на подгузники Bonero
Дополнительная скидка 15% по промокоду на эко подгузники из Австралии Offspring
Доп. скидка 15 % по промокоду на коляски, стульчики, детскую мебель Sweet baby
Доп. скидка 15% на новинки детской осенней одежды и обуви по промокоду
ЛЕТНЯЯ РАСПРОДАЖА: Доп. скидка 35% на детскую и женскую одежду и обувь по промокоду
ЛЕТНЯЯ РАСПРОДАЖА: Доп. скидка 20% на широкий ассортимент товаров по промокоду
Доп. скидка 10% на осенние новинки одежды и обуви по промокоду
Доп. скидка 25% по промокоду на товары для школы
Доп. скидка 30% на детскую обувь Kapika по промокоду
Доп. скидка 15 % по промокоду на игры Bondibon
Доп. скидка 15 % по промокоду на коляски Riko, Rant и Bart-Plast
ПРОГУЛКА15
Доп. скидка 10 % по промокоду на трусики Moony и Oyasumiman
Доп. скидка 17 % по промокоду на коляски Riko, Rant и Axiom
ПРОГУЛКА17
Доп. скидка 10 % по промокоду на коляски Riko и Rant
ПРОГУЛКА10
Доп. скидка 20 % по промокоду на коляски, автокресла и детскую мебель Rant
Доп. скидка 14% по промокоду
Доп. скидка 11% по промокоду
Доп. скидка 2% по промокоду
Доп. скидка 9% по промокоду
Доп. скидка 12 % на игрушки Happy Baby по промокоду
HAPPYBABY12
Доп. скидка 8% по промокоду
Доп. скидка 12 % на товары Happy Baby для прогулок, путешествий и детской комнаты по промокоду
Доп. скидка 10% по промокоду на детскую одежду Осьминожка
Предложения от брендов
Все акции
Все акции
Игрушки и игры
Гигиена и уход
Питание и кормление
Прогулки и путешествия
Школа
Спорт и отдых
Хобби и творчество
Дом
Источник: www.detmir.ru