Продольные и поперечные волны. Уравнение плоской гармонической волны. Стоячие волны

Содержание

Слайд 2

Волны в природе Волной называется процесс распространения колебаний в сплошной среде,

Волны в природе

Волной называется процесс распространения колебаний в сплошной среде, периодический

во времени и пространстве

Волны в открытом океане

Волны вблизи берега

Слайд 3

Движение частиц в волне При распространении волны частицы не движутся вместе

Движение частиц в волне

При распространении волны частицы не движутся вместе с

волной, а совершают колебания около своих положений равновесия.
Основное свойство волн – перенос энергии без переноса вещества.
Слайд 4

Движение частиц среды в волне В поперечной волне частицы совершают колебания

Движение частиц среды в волне

В поперечной волне частицы совершают колебания в

направлении, перпендикулярном направлению распространения волны.

В продольной волне частицы совершают колебания в направлении, параллельном направлению распространения волны.

Слайд 5

Теоретическая модель поперечной волны

Теоретическая модель поперечной волны

Слайд 6

Теоретическая модель продольной волны

Теоретическая модель продольной волны

Слайд 7

Уравнение бегущей волны фаза волны λ – длина волны – расстояние

Уравнение бегущей волны

фаза волны

λ – длина волны – расстояние между

ближайшими частицами, колеблющимися в одинаковой фазе

ξ – смещение частиц от положения равновесия
ω - частота
k – волновое число
- начальная фаза

Слайд 8

Волновое уравнение Волновой фронт – геометрическое место точек, до которых доходят

Волновое уравнение

Волновой фронт – геометрическое место точек, до которых доходят колебания

к моменту времени t
Волновая поверхность - геометрическое место точек, колеблющихся в одной фазе.

дифференциальное уравнение второго порядка в частных производных
Решением является уравнение плоской бегущей волны

Волновое уравнение

Слайд 9

Схематическое представление бегущей гармонической волны λ ξ x υ t=0

Схематическое представление бегущей гармонической волны

λ

ξ

x

υ

t=0

Слайд 10

Стоячие волны Стоячие волны образуются при наложении 2-х бегущих гармонических волн,

Стоячие волны

Стоячие волны образуются при наложении 2-х бегущих гармонических волн, распространяющихся

навстречу друг другу с одинаковыми частотами и амплитудами

Отличия стоячей волны от бегущей:
все точки между соседними узлами колеблются в одной фазе
фаза колебаний изменяется на π при переходе через узел
каждая точка среды имеет свою амплитуду
в случае стоячей волны отсутствует перенос энергии (между двумя узлами кинетическая энергия переходит в потенциальную и обратно)