Aaltoilevat ilmiöt

Valon heijastus on aaltoileva ilmiö, jonka avulla voimme nähdä kuvan selvästi heijastuneen rakennuksen toisten lasipaneeleissa

Mitkä ovat aaltoilevat ilmiöt?

Se aaltoilevat ilmiöt Ne tapahtuvat, kun aallot leviävät väliaineeseen ja etsivät muita aaltoja, muutokset keskellä, rajat, aukot ja esteet yleensä. Tämä aiheuttaa muutoksia aaltojen muotoon ja niiden siirtymiseen.

Aallot kuljettavat energiaa, ei väliä. Jos näytämme hyvältä, kun kivi heitetään lampiin, joka leviää veteen, on häiriö, koska nesteen molekyylit siirtyvät hetkeksi tasapainoasennostaan ​​ja palaavat siihen heti, kun häiriö siirtyy pois.

Koska aineen kuljetusta ei ole, voimme odottaa aaltojen käyttäytyvän eri tavoin, kuten esineet tekisivät, kun ne ovat vuorovaikutuksessa.

Aallot onnistuvat ylittämään erilaiset väliaineet ja jopa miehittämään saman tilan samanaikaisesti, jotain, jota taikinahiukkaset eivät voi tehdä, ainakin makroskooppisella tasolla (elektronit ovat massaa ja voivat kokea ondulatiiviset ilmiöt).

Tärkeimpiä aaltoilevia ilmiöitä, joita voimme havaita luonnossa, ovat heijastus, taittuminen, häiriö ja diffraktio.

Sekä valo että ääni, niin arvokas aisteille, käyttäytyvät aaltoina ja koevat kaikki nämä ilmiöt, niiden omien luonteensa erojen puitteissa.

Esimerkiksi valo ei tarvitse levittää materiaalia, kun ääni tekee. Lisäksi valo on poikittainen aalto (häiriöt ovat kohtisuorassa suuntaan, johon aalto liikkuu), kun taas ääni on pitkittäinen aalto (häiriöt ja siirtymä ovat yhdensuuntaiset).

Tyypit aaltoilevat ilmiöt

Erilaisesta luonteestaan ​​huolimatta kaikilla aaltoilla on yhteinen seuraavat aaltoilevat ilmiöt:

Heijastus

Heijastus ja valon taitaminen. Lähde: Wikimedia Commons.

Kun aallot kulkevat joskus, he löytävät rajat, jotka erottavat yhden väliaineen toisesta, esimerkiksi pulssi, joka kulkee köyden läpi, joka on tiukasti toisessa päässä.

Kun pulssi saavuttaa köyden lopun, se palaa suurelta osin, mutta se saa sen sijoittamaan. Sitten sanotaan, että pulssi kokee heijastuksen, ts. Se heijastuu köyden ja tuen väliseen reunaan.

Voi palvella sinua: Sähkömagneettiset aallot: Maxwell -teoria, tyypit, ominaisuudet

Pulssiinvestointi johtuu köyden tuesta käytetystä reaktiosta, jolla toiminta- ja reaktiolain avulla on sama suunta ja suuruus, mutta muuten. Tästä syystä pulssi käännetään, kun hän matkustaa takaisin.

Toinen mahdollisuus on, että köydellä on jonkin verran vapautta äärimmäisessä aiheessa, esimerkiksi se on solmittu renkaaseen, joka voi liukua palkkiin. Sitten köyden läpi lähetetty pulssi ei palauta käänteisesti.

Yleisesti ottaen, kun aalto leviää ja saavuttaa rajan, joka erottaa kaksi erilaista keinoa, kokee suunnanmuutoksen. Aaltoon, joka tunnetaan tulevan aallona, ​​joka palauttaa on heijastunut aalto ja jos toinen osa siirretään toiseen väliaineeseen, se tunnetaan taitetun aallona.

Ääni on aalto, joten koe heijastus puhuttaessa tyhjässä huoneessa. Valo on myös aalto ja voimme nähdä sen heijastavan peilissä, lammen hiljaisella pinnalla tai ikkunassa pilvenpiirtäjä.

Taittuminen

Lyijykynä näyttää olevan taipuvainen taittumisen vuoksi, että valo kärsii, kun se menee väliaineesta toiseen. Lähde: Wikimedia Commons.

Taittumisen ilmiö tapahtuu, kun aalto kulkee väliaineesta toiseen, esimerkiksi ilmasta veteen. Osa aalto siirretään toiseen väliaineen: taivutettu aalto.

Kun yrität tarttua esineeseen, joka on upotettu suihkulähteen tai kauhan alaosaan, se on todennäköistä, että se ei saavuta, vaikka käsi on suunnattu sinne, missä esine on. Ja se johtuu siitä, että valonsäteet ovat muuttaneet suuntaansa, kun he kulkevat ilmasta veteen, ts. He kokivat taittumisen.

Lisäksi nopeus, jolla aallot liikkuvat, vaihtelee väliaineen mukaan. Tyhjiössä valoaallot liikkuvat vakiona nopeudella c = 300.000 km/s, mutta vedessä nopeus laskee jopa (3/4) C ja vielä enemmän lasi: A (2/3) C.

Väliaineen valon nopeus riippuu tämän taitekerroimesta, joka on määritelty syynä C: n ja nopeuden välillä ja että valolla on keskellä:

N = c/v

Ilmiö on analoginen kuin lelukärry, joka rullaa keraamisen tai puun kovalla lattialla hyvin vedettynä ja yhtäkkiä rullaa matolle. Ei vain modifioi osoitettasi, vaan myös vähentää nopeuttasi.

Voi palvella sinua: mitkä ovat johdetut suuruudet?

Imeytyminen

Radio -aallot imeytyvät, kun se erottuu päästökeskuksesta.

Jos aalto kohtaa erilaisen väliaineen, voi tapahtua, että se tuottaa kaiken sen kuljettaman energian ja sen amplitudi on nolla. Sitten sanotaan, että aalto imeytyi.

Puuttuminen

Ääniaallot voivat elää yhdessä, mutta toinen päällekkäin toiseen. Tämä tapahtuu, kun puhumme puhelimessa, mutta taustalla on jalkapallo -ottelu televisiossa.

Kaksi esinettä ei jaa heidän tilaa, mutta kahdella tai useammalla aallolla ei ole ongelmaa olla samanaikaisesti samassa avaruudessa. Tämä käyttäytyminen on heille yksinoikeutta.

Se tapahtuu joka kerta, kun kaksi kiveä heitetään samanaikaisesti veteen, syntyy riippumattomia aaltokuvioita, jotka voivat olla päällekkäisiä ja antaa tuloksena olevan aallon.

Tuloksena olevan aallon amplitudi voi olla suurempi tai vähemmän kuin aaltojen, jotka häiritsevät, tai ne voidaan yksinkertaisesti peruuttaa toistensa kanssa. Ne ovat täyttyneet Superpositioperiaate.

Aaltojen kohdalla superpositioperiaate osoittaa, että tuloksena oleva aalto on yhtä suuri kuin häiritsevien aaltojen siirtymien algebrallinen summa (ne voivat olla enemmän kuin kaksi).

Jos aallot ovat vaiheessa, mikä tarkoittaa, että niiden laaksot ja harjanteet ovat kohdistettuja, se on aalto, jolla on kaksois amplitudi. Tämä tunnetaan nimellä rakentava häiriö.

Toisaalta, kun aallon harja on päällekkäinen toisen laakson kanssa, he torjuvat toisiaan ja tuloksena olevan aallon amplitudi. Tätä vaikutusta kutsutaan tuhoisa häiriö.

Vuorovaikutuksen jälkeen aallot jatkavat tiensä ikään kuin mitään ei olisi tapahtunut.

Diffraktio

Kaksi aaltoaluetta, joilla on erilaiset aallonpituudet: Koe suurempi diffraktio, jonka aallonpituus on verrattavissa aukkoon. Lähde: f. Zapata.

Tämä ilmiö on tyypillinen aaltoille; Siinä aalto poikkeaa ja vääristää itseään kohtaamalla aaltopolulle tai raon keskellä arkistoidun esteen. Vaikutus on merkittävä, kun esteen koko on verrattavissa aallonpituuden kokoon.

Voi palvella sinua: Bernoulli -lause

Aallot osallistuvat Huygensin alkuun, mikä osoittaa, että jokainen väliaineen kohta käyttäytyy vuorostaan ​​keskittymisenä, joka emittoi aaltoja. Koska väliaineella on ääretön määrä pisteitä, kun aaltofrintama saadaan.

Kun se saavuttaa aallonpituuden koon aukon, aallon edessä olevat valonheittimet kiinnitetään häiritsemään toisiaan ja aallon muodonmuutos.

Äänen diffraktiota on helppo arvostaa, koska sen aallonpituus on verrattavissa meitä ympäröivien esineiden kanssa, sen sijaan valon aallonpituus on paljon pienempi ja siten diffraktio tarvitsee hyvin pieniä esteitä.

Seuraavassa kuvassa meillä on litteä aaltopinta, joka liikkuu pystysuunnassa vastaamaan aukkoa seinällä.

Vasemmalla puolella tapahtuvan aallon pituus on paljon pienempi kuin aukon koko ja aalto on tuskin muodonmuutos. Toisaalta oikealla olevassa kuvassa aallonpituus on verrattavissa aukon ja sen syntymisen kanssa, aaltokäyrät huomattavasti.

Esimerkkejä aaltoilevista ilmiöistä

-Kuuntele musiikkia ja keskusteluja toisessa huoneessa johtuvat äänen diffraktiosta, kun löydät aukkoja, kuten ovet ja ikkunat. Matalataajuudet ovat tässä parempia kuin korkeimmat, joten kaukainen ukkosen rypytys paljon enemmän kuin lähellä, jotka pidetään pikemminkin lyhyinä leimana.

-Miragit johtuvat siitä, että ilman osilla on erilaiset taitekerrokset, epätasaisen tiheyden vuoksi.

Tämä tekee taivasta ja kaukaiset esineet näyttävät heijastavan autiomaassa olevaa nestemäistä pintaa tai kuumaa tietä. Ilmakehän epätasa -arvoisten kerroksien peräkkäiset valon taiteiset ovat ne, jotka luovat tämän vaikutuksen.

Mirage tiellä. Lähde: Wikimedia Commons. Brocken INAGLORY/CC BY-S (http: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0/).

-Ei ole mahdollista nähdä objekteja pienempiä kuin valon aallonpituus, jolla ne valaisevat. Esimerkiksi virukset ovat pienempiä kuin näkyvät aallonpituudet, joten niitä ei voida nähdä nykyisellä mikroskoopilla.

-Taittuminen saa meidät näkemään auringossa vähän ennen kuin se tulee esiin (tai laittaa). Tuolloin auringonsäteet vaikuttavat vinosti ilmakehään, ja keskellä oleva muutos vastaa niiden taittamisesta ja niiden ohjaamisesta.

Siksi voimme nähdä Star Kingin ennen kuin hän todella on horisontin yläpuolella tai jatkaa sen näkemistä suoraan horisontissa, kun hän todella ohitti alla.

Sininen viiva on horisontti. Auringon todellinen sijainti on sen alapuolella, mutta ilmakehän taittuminen antaa meille mahdollisuuden nähdä sen, vaikka se on jo piilotettu. Lähde: Wikimedia Commons.

Viitteet

1. Bikos, k. Mikä on valon taito? Toipunut: TimeandDate.com.
2. Figueroa, D. 2005. Sarja: Tieteen ja tekniikan fysiikka. Osa 7. Aallot ja kvanttifysiikka. Toimittanut Douglas Figueroa (USB).
3. Hewitt, Paul. 2012. Käsitteellinen fysiikka. Viides. Ed. Pearson.
4. Hyperfysiikka. TAITTUMINEN. Toipunut: Hyperfysiikka.Phy-Astr.GSU.Edu.
5. Rex, a. 2011. Fysiikan perusteet. Pearson.
6. Sears, Zemansky. 2016. Yliopiston fysiikka, jolla on moderni fysiikka. 14. päivä. Ed. Osa 1.
7. Wikipedia. Ilmakehän taittuminen. Toipunut: Cold.Wikipedia.org.