Свойства механических волн | Конспект

Механические волны – это процесс распространения колебаний в упругой среде.

Механизм – появление волны. Колебания передаются частицами благодаря силам упругости. В вакууме не может быть механических волн.

Волны бывают поперечные и продольные.

Поперечные волны:

дистанция

λ – длина волны;

у – амплитуда;

Длина волны – это расстояние между ближайшими друг к другу точками, колеблющимися в одинаковых фазах.

Продольные волны:

У поперечной волны частицы колеблются перпендикулярно скорости, а у продольной волны колеблются параллельно скорости.

Условия существования механических волн:

1. Наличие источника;

2. Наличие упругой среды;

3. Энергия должна быть достаточная для распространения волны.

Также у механических волн есть и свойства:

1. Интерференция – от лат. «интер» - взаимно и «ферио» - ударю.

Изучим это явление на опыте:

К генератору тока звуковой частоты присоединим два динамика, соединённые параллельно. Приемником звука будет микрофон, подключенный к осциллографу. Начнем двигать микрофоном вправо. Осциллограф покажет, что звук становится то слабее, то сильнее, несмотря на то, что микрофон удаляется от динамиков.

Вернем микрофон на среднюю линию между динамиком, а затем будем двигать его влево, снова удаляя от динамиков. Осциллограф вновь покажет нам то ослабление, то усиление звука.

Этот опыт показывает, что в пространстве, где распространяются несколько волн, их интерференция может приводить к возникновению чередующихся областей с усилением и ослаблением колебаний.

2. Дифракция – с лат. «дифрактус» - разломанный.

Дифракцией называется отклонение волн от прямолинейного распространения в одной и той же среде, приводящее к огибанию ими препятствий.

Волны, бегущие к нам издалека, заслоняются большой скалой слева, но при этом частично огибают ее. Скала меньших размеров справа и вовсе не является преградой для волн: они полностью ее огибают, распространяясь в прежнем направлении.

Опыт показал, что дифракция наиболее отчетливо проявляется, если длина набегающей волны больше размеров препятствия. Позади него она распространится так, будто препятствия не было.

3. Отражение.

Проделаем опыт с генератором тока звуковой частоты, к которому подключен динамик, как показано на рис. «а».

Мы услышим свистящий звук. На другом конце стола поставим микрофон, соединенный с осциллографом. Поскольку на экране возникает синусоида с малой амплитудой, значит, микрофон воспринимает слабый звук.

Расположим теперь сверху над столом доску, как показано на рис. «б». Поскольку амплитуда на экране возросла, значит, звук, доходящий до микрофона, стал громче.

Этот опыт позволяет утверждать, что механические волны любого происхождения обладают способностью отражаться от границы раздела двух сред.