1 / 54

Vlny

Vlny. Přenos informace?. HRW kap. 17, 18. Postupné vlny. y. ?. výchylka jiné částice (v místě x ). výchylka počátku provazu. „libovolná“ funkce času. zpoždění. částice opakuje stejný pohyb se zpožděním. Postupné vlny. y. „libovolná“.

xarles
Download Presentation

Vlny

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Vlny Přenos informace? HRW kap. 17, 18

  2. Postupné vlny y ? výchylka jiné částice (v místě x) výchylka počátku provazu „libovolná“ funkce času zpoždění částice opakuje stejný pohyb se zpožděním

  3. Postupné vlny y „libovolná“ funkce popisuje postupnou vlnu jdoucí rychlostí v ve/proti směru osy x

  4. Příčné a podélné vlny y Příčná (transverzální) vlna Polarizace - směr výchylky zde lineárně polarizovaná vlna Existují dvě ortogonální polarizace Podélná (longitudinální) vlna

  5. Postupná rovinná vlna Příčná (transverzální) vlna Polarizace - směr výchylky zde lineárně polarizovaná vlna Existují dvě ortogonální polarizace Podélná (longitudinální) vlna

  6. Vlny v přírodě

  7. Sinusové (harmonické) postupné vlny y „libovolná“ harmonická („sinusová“)

  8. Sinusové (harmonické) postupné vlny y „libovolná“ harmonická („sinusová“)

  9. Sinusové (harmonické) postupné vlny fáze Amplituda

  10. Pozn. různá vyjádření sinusové postupné vlny HRW, kap 17 HRW, kap 18 komplexní vyjádření - Re si musíme domyslet

  11. Rychlost vlny na struně

  12. Energie a výkon vlny Aby vytvořil harmonickou vlnu, musí konat práci, tedy dodávat výkon vlně. Energie se šíří prostředím s rychlostí šíření vlny. Pro harm. oscilátor Přenášený výkon = rychlost šíření energie × energie (na jednotku délky)

  13. Princip superpozice

  14. Odraz na pevném a volném konci Pevný konec pro harmonickou vlnu: odražená vlna je v protifázi s přicházející vlnou. Volný konec pro harmonickou vlnu: odražená vlna je ve fázi s přicházející vlnou. x

  15. Interference vln uvažujme superpozici dvou harmonických vln o stejné amplitudě i vlnové délce, které jsou navzájem fázově posunuty a postupují stejným směrem dráhový rozdíl Záleží na fázovém rozdílu

  16. Interference vln uvažujme superpozici dvou harmonických vln o stejné amplitudě i vlnové délce, které jsou navzájem fázově posunuty a postupují stejným směrem dráhový rozdíl vnikne opět harmonická vlna o stejné vlnové délce postupující stejným směrem Interference: Amplituda výsledné vlny se v závislosti na fázovém rozdílu může měnit z minimální hodnoty do maximální hodnoty

  17. Interference vln (plně) konstruktivní interference (plně) destruktivní interference fázový rozdíl: dráhový rozdíl: - lib. celé číslo vnikne opět harmonická vlna o stejné vlnové délce postupující stejným směrem Interference: Amplituda výsledné vlny se v závislosti na fázovém rozdílu může měnit z minimální hodnoty do maximální hodnoty

  18. Interference vln (plně) konstruktivní interference (plně) destruktivní interference fázový rozdíl: dráhový rozdíl: - lib. celé číslo

  19. Fázory y

  20. Skládání vln ? ?

  21. stav kdy ? ? (a) (b)

  22. Stojaté vlny uvažujme superpozici dvou harmonických vln o stejné amplitudě i vlnové délce, které postupují navzájem opačným směrem y Není to postupná vlna! pohyb každého bodu prostředí je harmonický amplituda kmitů se mění harmonicky v prostoru

  23. Stojaté vlny uvažujme superpozici dvou harmonických vln o stejné amplitudě i vlnové délce, které postupují navzájem opačným směrem nepohybují se dvojnásobná amplituda Není to postupná vlna! pohyb každého bodu prostředí je harmonický amplituda kmitů se mění harmonicky v prostoru

  24. Stojaté vlny uzel uzel uzel kmitna kmitna x polohy uzlů: - libovolné celé číslo - libovolné celé číslo polohy kmiten:

  25. Jak vytvoříme stojaté vlny? Pomocí odrazu Pevný konec - uzel pro harmonickou vlnu: odražená vlna je v protifázi s přicházející vlnou. Volný konec - kmitna pro harmonickou vlnu: odražená vlna je ve fázi s přicházející vlnou. x

  26. Stojaté vlny konečné struny polohy uzlů: na obou koncích struny musí být uzel

  27. Vlastní kmity (mody), rezonance vlastní funkce vlastní frekvence V každém okamžiku lze popsat tvar struny pomocí superpozice modů. vlastní funkce pro první 3 harmonické frekvence

  28. Vlastní kmity (mody), rezonance (2D) http://en.wikipedia.org/wiki/File:Drum_vibration_mode12.gif

  29. Zvukové vlny

  30. Rychlost zvuku

  31. Rychlost zvuku

  32. Šíření zvukových vln

  33. Šíření zvukových vln

  34. Harmonická zvuková vlna: výkon a intenzita Aby vytvořil harmonickou vlnu, musí konat práci, tedy dodávat výkon vlně. Přenášený výkon = rychlost šíření energie × energie (na jednotku délky) Intenzita = střední hodnota energie, která projde za jednotku času jednotkovou plochou kolmou ke směru šíření.

  35. hladina intenzity zvuku

  36. Kulová vlna: změna intenzity se vzdáleností předp. harmonickou vlnu pokud se zachovává mechanická energie

  37. Stojaté vlny ještě jednou stejně jako na struně Kde má tlak kmitnu má výchylka uzel a naopak.

  38. Stojaté vlny ještě jednou

  39. Stojaté vlny ještě jednou různé konce oba konce stejné

  40. Zdroje hudebního zvuku

  41. Zdroje hudebního zvuku

  42. Interference (nyní 2 bodové zdroje ve 3D) to už známe, jedná se o skládání harmonických kmitů Záleží na fázovém rozdílu

  43. Interference (nyní 2 bodové zdroje ve 3D) dráhový rozdíl: konstruktivní interference destruktivní interference fázový rozdíl: dráhový rozdíl: - lib. celé číslo Záleží na fázovém rozdílu

  44. Dvojštěrbinový experiment (Youngův pokus) Interference

  45. Vlny a částice

More Related