Intervalele de valuri în ordine descrescătoare. Cum se calculează lungimea de undă Fizica undelor lungi

Unda este o perturbare a materiei, care, propagăndu-se în spațiu, transferă energie fără a transfera materia însăși. Fiecare val are anumite caracteristici. Una dintre caracteristicile importante ale proceselor de perturbare este lungimea de undă, formula de calcul care este dată în articol.

Tipuri de valuri

Toate undele sunt clasificate după natura lor fizică, după tipul de mișcare a particulelor de materie, după periodicitatea lor și după metoda de propagare în spațiu.

În funcție de tipul de mișcare a particulelor de materie atunci când undele se propagă în ea, se disting următoarele tipuri:

• Undele transversale sunt un tip de perturbare în care particulele de materie vibrează într-o direcție perpendiculară pe direcția de propagare a undei. Un exemplu de undă transversală este lumina.
• Undele longitudinale sunt unde în care particulele de materie vibrează în direcția de propagare a undei. Sunetul este un bun exemplu de undă longitudinală.

După natura lor fizică, se disting următoarele tipuri de valuri:

• Mecanic. Acest tip de undă necesită să apară o substanță, adică un mediu solid, lichid sau gazos. Un exemplu de valuri mecanice sunt valurile mării.
• Electromagnetic. Acest tip de undă nu necesită materie pentru a se propaga, dar se poate propaga în vid. Un exemplu izbitor de unde electromagnetice sunt undele radio.
• Gravitațional. Aceste unde duc la o perturbare în spațiu-timp. Astfel de valuri sunt generate de obiecte spațiale mari, de exemplu, o stea dublă, care se rotește în jurul unui centru de greutate comun.

În conformitate cu dimensiunea undei, acestea pot fi:

• Unidimensionale, adică cele care se propagă într-o singură dimensiune, de exemplu, vibrația unei frânghii.
• Bidimensional sau de suprafață. Aceste valuri se deplasează în două dimensiuni, cum ar fi undele de la suprafața apei.
• Tridimensional sau sferic. Aceste unde se deplasează în trei dimensiuni, cum ar fi lumina sau sunetul.

După periodicitatea undei, putem spune că există:

• Tulburări periodice care au caracteristici care se repetă strict după o anumită perioadă de timp, de exemplu, undele sonore.
• Nu sunt periodice, astfel de unde nu își repetă caracteristicile la anumite intervale de timp, de exemplu, undele de electrocardiogramă.

Caracteristicile fizice ale valului

Valul este caracterizat de 6 parametri, dintre care doar 3 sunt independenți, restul sunt derivați din acești trei folosind formulele adecvate:

1. Lungimea de undă L este distanța dintre două maxime de undă.
2. Înălțimea H este distanța verticală dintre maximul și minimul undei.
3. Amplitudinea este o valoare egală cu jumătate din înălțime.
4. Perioada T este timpul în care două maxime sau două minime ale unei unde vor trece prin același punct din spațiu.
5. Frecvența este reciproca perioadei undei, adică descrie numărul de maxime sau minime care trec printr-un anumit punct din spațiu pe unitatea de timp.
6. Viteza este o mărime care caracterizează propagarea unei unde. Se calculează prin formula: lungimea de undă împărțită la perioadă, adică v = L/T.

Caracteristicile independente sunt, de exemplu, lungimea de undă, perioada și amplitudinea.

Lungime de undă

Această caracteristică conține informații despre val, care descrie în mare măsură proprietățile acesteia. În fizică, o lungime de undă este definită ca distanța dintre cele două maxime (minime) ale sale sau, mai general, ca distanța dintre două puncte care oscilează în aceeași fază. Faza de undă se referă la starea instantanee a fiecărui punct al undei. Conceptul de „fază” are sens doar pentru lungimile de undă periodice, de obicei notate cu litera greacă λ (lambda).

În fizică, formula lungimii de undă depinde de informațiile inițiale disponibile despre o anumită vibrație. De exemplu, în cazul oscilațiilor electromagnetice, puteți cunoaște frecvența și viteza de propagare a undei și apoi aplicați formula de calcul obișnuită pentru a calcula lungimea de undă sau puteți cunoaște energia unui foton individual, atunci ar trebui să aplicați o formulă specifică pentru energie.

Unde sinusoidale

Conform teoremei lui Fourier, orice undă periodică poate fi reprezentată printr-o sumă de unde sinusoidale de diferite lungimi. Această teoremă ne permite să studiem fiecare undă periodică prin studierea componentelor sale sinusoidale.

Pentru o undă sinusoidală cu frecvența f, perioada T și viteza de propagare v, formula lungimii de undă este: λ = v/f = v*T.

Viteza de propagare a undelor depinde de tipul de mediu în care are loc procesul undelor, precum și de frecvența oscilațiilor. Viteza de propagare a undei electromagnetice în vid este o valoare constantă și este aproximativ egală cu 3*10 8 m/s.

Unde sonore

Acest tip de unde mecanice este generat din cauza unei modificări locale a presiunii într-o substanță care are loc în timpul proceselor oscilatorii. De exemplu, în aer vorbim de zone rarefiate și comprimate care se propagă sub formă de undă sferică de la sursa care le generează. Acest tip de undă este periodică, deci formula pentru lungimea de undă a sunetului este aceeași ca și pentru unda sinusoidală.

Rețineți că numai undele longitudinale se pot propaga în lichide și gaze, deoarece în aceste medii nu apare nicio forță elastică atunci când straturile de materie sunt deplasate unul față de celălalt, în timp ce într-un corp solid, pe lângă undele longitudinale, pot exista și unde transversale.

Viteza undelor sonore în diverse medii

Viteza de propagare a unor astfel de unde este determinată de caracteristicile mediului oscilator: presiunea acestuia, temperatura și densitatea substanței. Deoarece particulele elementare care alcătuiesc solidele sunt mai aproape una de cealaltă decât aceste particule din lichide, această structură a unui solid permite ca energia vibrațională să fie transferată prin el mai repede decât printr-un lichid, astfel încât viteza de propagare a undelor în ele este mai mare. Din același motiv, viteza sunetului în lichide este mai mare decât în ​​gaze.

Date despre viteza sunetului în unele medii:

În cazul aerului, observăm că Newton a derivat o formulă pentru viteza sunetului în acest mediu în funcție de temperatură, care a fost ulterior modificată de Laplace. Această formulă arată astfel: v = 331+0,6*t ºC.

Astfel, formula lungimii unei unde sonore cu frecvența f în aer la 25 ºC va lua forma: λ = v/f = 346/f.

Undele electromagnetice

Spre deosebire de undele mecanice, a căror natură este de a perturba substanța în care se propagă, undele electromagnetice nu necesită materie pentru propagarea lor. Ele apar din cauza a două efecte: în primul rând, un câmp magnetic alternativ creează un câmp electric, iar în al doilea rând, un câmp electric alternativ creează un câmp magnetic. Câmpurile magnetice și electrice oscilante sunt direcționate perpendicular unul pe celălalt și perpendicular pe direcția de mișcare a undei, prin urmare, prin natura lor, undele electromagnetice sunt transversale.

În vid, aceste unde se mișcă cu o viteză de 3*10 8 m/s și pot avea diferite valori ale frecvenței, prin urmare lungimea undei electromagnetice se exprimă astfel: λ = v/f = 3*10 8 /f, unde f este frecvența de oscilație.

Spectrul de radiații electromagnetice

Spectrul radiațiilor electromagnetice este suma tuturor lungimilor de undă electromagnetice. Se disting următoarele părți ale spectrului:

• Radiația radioelectrică. Lungimea de undă a spectrului pentru această radiație variază de la câțiva centimetri la mii de kilometri. Aceste unde sunt folosite în televiziune și în diferite tipuri de comunicații.
• Radiatii infrarosii. Această radiație termică are lungimi de undă de ordinul mai multor micrometri.
• Lumina vizibila. Aceasta este partea din spectru pe care ochiul uman o poate distinge. Lungimea sa de undă variază de la 400 nm (albastru) la 700 nm (roșu).
• Spectrul ultraviolet. Lungimile sale de undă variază între 15-400 nm.
• radiații cu raze X. Folosit în principal în medicină. Lungimea lor de undă se află în regiunea 10 nm - 10 pm. Sursa radiației lor sunt vibrațiile electronilor din atomi.
• Raze gamma. Aceasta este partea cu cea mai înaltă frecvență a spectrului, cu o lungime de undă mai mică de 10 pc. Razele gamma au o putere enormă de penetrare prin orice substanță. Ele sunt generate ca urmare a proceselor care au loc în nucleul unui atom.

Calculul lungimii de undă folosind energia fotonului

Foarte des în fizică apar probleme care pun întrebarea care este lungimea de undă pentru un foton care are energia E. Pentru a rezolva acest tip de problemă, ar trebui să utilizați următoarea formulă: E=h*c/λ, unde c este viteza lui fotonul, h este o constantă Plank, care este egală cu 6,626 * 10 -34 J * s.

Din formula de mai sus obținem lungimea de undă a fotonului: λ = h*c/E. De exemplu, să fie energia fotonului E = 2,88*10 -19 J, iar fotonul se mișcă în vid, adică c = 3*10 8 m/s. Atunci obținem: λ = h*c/E = 6,626*10 -34 *3*10 8 /2,88*10 -19 = 6,90*10 -7 m = 690 nm. Astfel, acest foton are o lungime de undă care se află aproape de limita superioară a spectrului vizibil și va fi perceput de o persoană ca un fascicul roșu de lumină.

În timpul lecției, veți putea studia în mod independent subiectul „Lungimea de undă. Viteza de propagare a undelor.” În această lecție veți afla despre caracteristicile speciale ale valurilor. În primul rând, vei afla ce este lungimea de undă. Ne vom uita la definiția sa, cum este desemnată și măsurată. Apoi vom arunca o privire mai atentă asupra vitezei de propagare a undelor.

Pentru început, să ne amintim asta undă mecanică este o vibrație care se propagă în timp într-un mediu elastic. Întrucât este o oscilație, unda va avea toate caracteristicile care corespund unei oscilații: amplitudine, perioadă de oscilație și frecvență.

În plus, valul are propriile sale caracteristici speciale. Una dintre aceste caracteristici este lungime de undă. Lungimea de undă este indicată de litera greacă (lambda, sau se spune „lambda”) și se măsoară în metri. Să enumerăm caracteristicile valului:

Ce este lungimea de undă?

lungime de unda - aceasta este cea mai mică distanță dintre particulele care vibrează cu aceeași fază.

Orez. 1. Lungimea de undă, amplitudinea undei

Este mai dificil să vorbim despre lungimea de undă într-o undă longitudinală, deoarece acolo este mult mai dificil să observi particule care efectuează aceleași vibrații. Dar există și o caracteristică - lungime de undă, care determină distanța dintre două particule care efectuează aceeași vibrație, vibrație cu aceeași fază.

De asemenea, lungimea de undă poate fi numită distanța parcursă de undă în timpul unei perioade de oscilație a particulei (Fig. 2).

Orez. 2. Lungimea de undă

Următoarea caracteristică este viteza de propagare a undei (sau pur și simplu viteza undei). Viteza valurilor notată la fel ca orice altă viteză, printr-o literă și măsurată în . Cum să explic în mod clar ce este viteza undei? Cel mai simplu mod de a face acest lucru este folosirea unei undă transversală ca exemplu.

Undă transversală este o undă în care perturbațiile sunt orientate perpendicular pe direcția de propagare a acesteia (fig. 3).

Orez. 3. Undă transversală

Imaginați-vă un pescăruș zburând peste creasta unui val. Viteza sa de zbor peste creasta va fi viteza undei în sine (Fig. 4).

Orez. 4. Pentru a determina viteza undei

Viteza valurilor depinde de care este densitatea mediului, care sunt forțele de interacțiune dintre particulele acestui mediu. Să notăm relația dintre viteza undei, lungimea undei și perioada undei: .

Viteza poate fi definită ca raportul dintre lungimea de undă, distanța parcursă de undă într-o perioadă, și perioada de vibrație a particulelor mediului în care se propagă unda. În plus, rețineți că perioada este legată de frecvență prin următoarea relație:

Apoi obținem o relație care conectează viteza, lungimea de undă și frecvența de oscilație: .

Știm că un val apare ca urmare a acțiunii forțelor externe. Este important de menționat că atunci când o undă trece de la un mediu la altul, caracteristicile ei se schimbă: viteza undelor, lungimea de undă. Dar frecvența de oscilație rămâne aceeași.

Bibliografie

1. Sokolovici Yu.A., Bogdanova G.S. Fizica: o carte de referință cu exemple de rezolvare a problemelor. - Repartiție ediția a II-a. - X.: Vesta: editura „Ranok”, 2005. - 464 p.
2. Peryshkin A.V., Gutnik E.M., Fizică. Clasa a IX-a: manual pentru învățământul general. instituții / A.V. Peryshkin, E.M. Gutnik. - Ed. a XIV-a, stereotip. - M.: Butard, 2009. - 300 p.

1. Portalul de internet „eduspb” ()
2. Portalul de internet „eduspb” ()
3. Portalul de internet „class-fizika.narod.ru” ()

Teme pentru acasă

>>Fizica: Viteza si lungimea de unda

Fiecare val se deplasează cu o anumită viteză. Sub viteza undeiînţelege viteza de propagare a perturbaţiei. De exemplu, o lovitură la capătul unei tije de oțel provoacă o compresie locală în aceasta, care apoi se propagă de-a lungul tijei cu o viteză de aproximativ 5 km/s.

Viteza undei este determinată de proprietățile mediului în care se propagă unda. Când o undă trece de la un mediu la altul, viteza acesteia se schimbă.

Pe lângă viteză, o caracteristică importantă a unei unde este lungimea de undă. Lungime de undă este distanța pe care se propagă o undă într-un timp egal cu perioada de oscilație în ea.

Direcția de propagare a războinicilor

Deoarece viteza unei unde este o valoare constantă (pentru un mediu dat), distanța parcursă de undă este egală cu produsul dintre viteză și timpul de propagare a acesteia. Prin urmare, pentru a găsi lungimea de undă, trebuie să înmulțiți viteza undei cu perioada de oscilație în ea:

Alegând direcția de propagare a undei ca direcție a axei x și notând coordonatele particulelor care oscilează în val prin y, putem construi diagramă de valuri. Graficul unei unde sinusoidale (la un timp fix t) este prezentat în Figura 45.

Distanța dintre crestele adiacente (sau jgheaburi) pe acest grafic coincide cu lungimea de undă.

Formula (22.1) exprimă relația dintre lungimea de undă și viteza și perioada acesteia. Avand in vedere ca perioada de oscilatie intr-o unda este invers proportionala cu frecventa, i.e. T=1/ v, putem obține o formulă care exprimă relația dintre lungimea de undă și viteza și frecvența acesteia:

Formula rezultată arată că viteza undei este egală cu produsul dintre lungimea de undă și frecvența oscilațiilor în ea.

Frecvența oscilațiilor în undă coincide cu frecvența oscilațiilor sursei (deoarece oscilațiile particulelor mediului sunt forțate) și nu depinde de proprietățile mediului în care se propagă unda. Când o undă trece dintr-un mediu în altul, frecvența ei nu se modifică, se schimbă doar viteza și lungimea de undă.

??? 1. Ce se înțelege prin viteza undei? 2. Ce este lungimea de undă? 3. Cum este legată lungimea de undă de viteza și perioada de oscilație în undă? 4. Cum este legată lungimea de undă de viteza și frecvența oscilațiilor în undă? 5. Care dintre următoarele caracteristici ale undei se schimbă atunci când unda trece dintr-un mediu în altul: a) frecvență; b) perioada; c) viteza; d) lungimea de unda?

Sarcina experimentală . Turnați apă în baie și, atingând ritmic apa cu degetul (sau rigla), creați valuri pe suprafața acesteia. Folosind diferite frecvențe de oscilație (de exemplu, atingerea apei o dată și de două ori pe secundă), acordați atenție distanței dintre crestele valurilor adiacente. La ce frecvență de oscilație este lungimea de undă mai mare?

S.V. Gromov, N.A. Rodina, Fizica clasa a VIII-a

Trimis de cititorii de pe site-uri de internet

O listă completă de subiecte după clasă, teste de fizică gratuite, plan calendaristic conform curriculum-ului școlar de fizică, cursuri și teme de fizică pentru clasa a 8-a, bibliotecă de rezumate, teme gata făcute

Conținutul lecției notele de lecție sprijinirea metodelor de accelerare a prezentării lecției cadru tehnologii interactive Practică sarcini și exerciții ateliere de autotestare, instruiri, cazuri, întrebări teme pentru acasă întrebări de discuție întrebări retorice de la elevi Ilustrații audio, clipuri video și multimedia fotografii, imagini, grafice, tabele, diagrame, umor, anecdote, glume, benzi desenate, pilde, proverbe, cuvinte încrucișate, citate Suplimente rezumate articole trucuri pentru pătuțurile curioși manuale dicționar de bază și suplimentar de termeni altele Îmbunătățirea manualelor și lecțiilorcorectarea erorilor din manual actualizarea unui fragment dintr-un manual, elemente de inovație în lecție, înlocuirea cunoștințelor învechite cu altele noi Doar pentru profesori lecții perfecte plan calendaristic pentru anul; recomandări metodologice; programe de discuții Lecții integrate

Lungimea de undă este distanța dintre două puncte adiacente care oscilează în aceeași fază; De obicei, conceptul de „lungime de undă” este asociat cu spectrul electromagnetic. Metoda de calcul a lungimii de undă depinde de aceste informații. Utilizați formula de bază dacă viteza și frecvența undei sunt cunoscute. Dacă trebuie să calculați lungimea de undă a luminii dintr-o energie fotonică cunoscută, utilizați formula corespunzătoare.

Pași

Partea 1

Calcularea lungimii de undă din viteza și frecvența cunoscute

Utilizați formula pentru a calcula lungimea de undă. Pentru a afla lungimea de undă, împărțiți viteza undei la frecvență. Formulă: λ = v f (\displaystyle \lambda =(\frac (v)(f)))

Utilizați unitățile de măsură adecvate. Viteza este măsurată în unități metrice, cum ar fi kilometri pe oră (km/h), metri pe secundă (m/s) și așa mai departe (în unele țări, viteza este măsurată în sistemul imperial, cum ar fi mile pe oră ). Lungimea de undă este măsurată în nanometri, metri, milimetri și așa mai departe. Frecvența este de obicei măsurată în Herți (Hz).

• Unitățile de măsură ale rezultatului final trebuie să corespundă unităților de măsură ale datelor sursă.
• Dacă frecvența este dată în kiloherți (kHz) sau viteza undei este în kilometri pe secundă (km/s), convertiți valorile date în herți (10 kHz = 10000 Hz) și în metri pe secundă (m/s). ).

1. Introduceți valorile cunoscute în formulă și găsiți lungimea de undă.Înlocuiți valorile vitezei și frecvenței undei în formula dată. Împărțirea vitezei la frecvență vă oferă lungimea de undă.

   Utilizați formula furnizată pentru a calcula viteza sau frecvența. Formula poate fi rescrisă într-o altă formă și se poate calcula viteza sau frecvența dacă este dată lungimea de undă. Pentru a găsi viteza de la o frecvență și o lungime de undă cunoscute, utilizați formula: v = λ f (\displaystyle v=(\frac (\lambda)(f))). Pentru a găsi frecvența de la o viteză și o lungime de undă cunoscute, utilizați formula: f = v λ (\displaystyle f=(\frac (v)(\lambda ))).

   Partea 2

   Calcularea lungimii de undă din energia fotonului cunoscută

   1. Calculați lungimea de undă folosind formula pentru calcularea energiei fotonului. Formula pentru calcularea energiei fotonului: E = h c λ (\displaystyle E=(\frac (hc)(\lambda ))), Unde E (\displaystyle E)– energia fotonului, măsurată în jouli (J), h (\displaystyle h)– constanta lui Planck egală cu 6,626 x 10 -34 J∙s, c (\displaystyle c)– viteza luminii în vid, egală cu 3 x 10 8 m/s, λ (\displaystyle \lambda)– lungimea de undă, măsurată în metri.

      • În problemă va fi dată energia fotonului.

   2. Rescrieți formula dată pentru a găsi lungimea de undă. Pentru a face acest lucru, efectuați o serie de operații matematice. Înmulțiți ambele părți ale formulei cu lungimea de undă și apoi împărțiți ambele părți la energie; veti obtine formula: λ = h c E (\displaystyle \lambda =(\frac (hc)(E))). Dacă energia fotonului este cunoscută, lungimea de undă a luminii poate fi calculată.

Undă de lumină - unde electromagnetice în intervalul de lungimi de undă vizibile. Frecvența undei luminoase determină culoarea. Energia transferată de o undă luminoasă este proporțională cu pătratul amplitudinii acesteia.

Undele luminoase acoperă o gamă uriașă pe scara undelor electromagnetice, dincolo de undele radio milimetrice ultrascurte și extinzându-se la cele mai scurte raze gamma - unde electromagnetice cu o lungime de undă ʎ mai mică de 0,1 nm (1 nm = 10 -9 m)

Fiecare undă se propagă dintr-un punct în altul nu instantaneu, ci cu o anumită viteză.

Viteza de propagare a luminii și a undelor electromagnetice în general în vid (și practic în aer) este de aproximativ 300.000 km/s

În apropierea unui obiect, umbra acestuia are margini ascuțite, dar conturul
umbrele se estompează pe măsură ce distanța dintre obiecte crește
si umbra. Acest lucru nu este greu de înțeles dacă ne gândim că lumina călătorește
este rectiliniu și fiecare sursă de lumină are finit
dimensiuni. Studiul propagării razelor de lumină arată
că la marginea fiecărei umbre există o zonă parţial iluminată
pofta. Această așa-numită penumbră face ca conturul umbrei să fie diferit
spălat. Cea mai întunecată parte a umbrei (umbra adâncă) este complet
împrejmuit de sursa de lumină. Lățimea penumbrei este mai mică
cu atât umbra este mai aproape de obiectul care o aruncă, deci
Aproape de obiect, umbra pare mai clară.

S-a descoperit că o undă luminoasă este o oscilație a câmpurilor electrice și magnetice care se propagă în spațiu; ambele câmpuri oscilează în planuri reciproc perpendiculare, care sunt, de asemenea, perpendiculare pe direcția de propagare a undei. De fapt, undele luminoase sunt un tip de undă electromagnetică, care include și raze X, ultraviolete, infraroșii și unde radio. Undele luminoase sunt emise de atomi atunci când electronii din ei se deplasează de pe o orbită pe alta. Dacă un atom primește energie, cum ar fi sub formă de căldură, lumină sau energie electrică, electronii se îndepărtează de nucleu pe orbite cu energie mai mare. Apoi se deplasează înapoi pe orbite mai apropiate de nucleu cu energie mai mică, în timp ce emit energie sub formă de unde electromagnetice. Așa apare lumina.

Formă de undă- o reprezentare vizuală sau o reprezentare abstractă a unei forme de undă, cum ar fi o undă, care se propagă printr-un mediu fizic.

În multe cazuri, mediul în care se propagă unda nu permite observarea vizuală a formei acesteia. În acest caz, termenul „semnal” se referă la forma grafică a unei mărimi în funcție de timp sau distanță. Pentru a vizualiza forma de undă, un instrument numit osciloscop poate fi utilizat pentru a afișa pe ecran valoarea mărimii măsurate și modificarea acesteia. Într-un sens mai larg, termenul „semnal” este folosit pentru a se referi la forma unui grafic a valorilor oricărei cantități care se modifică în timp.

Semnalele periodice comune sunt ( t- timp):

Undă sinusoidală: sin (2 π t). Amplitudinea semnalului corespunde unei funcții sinus trigonometrice (sin) care variază în timp.

· Meandru: ferăstrău( t) − ferăstrău ( t− datorie). Acest semnal este de obicei folosit pentru a reprezenta și transmite date digitale. Impulsurile dreptunghiulare cu o perioadă constantă conțin armonici impare care scad la -6 dB/octavă.

· Undă triunghiulară: ( t− 2 etaj (( t+ 1) /2)) (−1) etaj (( t+ 1) /2) . Include armonici impare care scad la -12 dB/octavă.

Val cu dinți de ferăstrău: 2 ( t− podea( t)) − 1. Arată ca dinți de ferăstrău. Folosit ca punct de plecare pentru sinteza subtractivă, deoarece unda cu dinte de ferăstrău cu perioadă constantă conține armonici pare și impare care se încadrează la -6 dB/octavă.

Alte forme de undă sunt adesea numite forme de undă compozite, deoarece în cele mai multe cazuri ele pot fi descrise ca o combinație a mai multor unde sinusoidale sau suma altor funcții de bază.

Seria Fourier descrie descompunerea unui semnal periodic pe baza principiului fundamental că orice semnal periodic poate fi reprezentat ca o sumă (posibil infinită) a componentelor fundamentale și armonice. Semnalele neperiodice cu energie finită pot fi analizate ca sinusoide după o transformată Fourier.

Lungimea de undă (λ) este cea mai scurtă distanță dintre punctele de undă care oscilează în aceleași faze. Percepem lumina cu ochii. Este o undă electromagnetică cu o lungime de undă (în vid) de la 760 nm (roșu) la 420 nm (violet). - lungimea de unda. Frecvența vibrațiilor luminii este de la 4. 10 14 Hz (violet) la 7 . 10 14 Hz (roșu). Aceasta este o bandă destul de îngustă la scara undelor electromagnetice. Frecvența undei luminii (lungimea de undă în vid) determină culoarea luminii pe care o vedem: O undă sinusoidală arată simbolic frecvența (lungimea de undă) părții corespunzătoare a spectrului (culoarea). Principalele culori spectrale (care au propriile nume), precum și caracteristicile de emisie ale acestor culori sunt prezentate în tabel:	λ - lungimea de undă a luminii	m
c - viteza luminii	m/c
T - perioada oscilațiilor EM	Cu
ν - frecvenţa oscilaţiilor undelor luminoase	Hz

Oscilații- un proces de modificare a stărilor unui sistem în jurul punctului de echilibru care se repetă într-o măsură sau alta în timp. De exemplu, atunci când un pendul oscilează, se repetă abaterile sale într-o direcție sau alta de la poziția verticală; Când apar oscilații în circuitul oscilator electric, mărimea și direcția curentului care curge prin bobină se repetă.

Vibrații electromagnetice se numesc modificări periodice ale tensiunii E și inducției B.

Undele electromagnetice includ unde radio, microunde, radiații infraroșii, lumină vizibilă, radiații ultraviolete, raze X și raze gamma.

Transmiterea vibrațiilor se datorează faptului că zonele adiacente ale mediului sunt conectate între ele. Această conexiune poate fi realizată în diferite moduri. Se poate datora, în special, , forțe elastice, care apare ca urmare a deformării mediului în timpul vibrațiilor acestuia. Ca urmare, o oscilatie cauzata intr-un fel intr-un loc atrage aparitia succesiva a oscilatiilor in alte locuri, din ce in ce mai indepartate de cel original si asa-numita val.

Unde electromagnetice – aceste unde reprezintă transmiterea dintr-un loc în spațiu în altul a oscilațiilor câmpurilor electrice și magnetice create de sarcini electrice și curenți. Orice modificare a câmpului electric determină apariția unui câmp magnetic și invers, orice modificare a câmpului magnetic creează un câmp electric. Un mediu solid, lichid sau gazos poate influența foarte mult propagarea undelor electromagnetice, dar prezența unui astfel de mediu nu este necesară pentru aceste unde. Undele electromagnetice se pot propaga oriunde poate exista un câmp electromagnetic și, prin urmare, în vid, de exemplu. într-un spațiu care nu conține atomi.

Fiecare undă se propagă dintr-un punct în altul nu instantaneu, ci cu o anumită viteză.

Oscilațiile electromagnetice sunt oscilații interconectate ale câmpurilor electrice și magnetice.

Vibrațiile electromagnetice apar în diferite circuite electrice. În acest caz, cantitatea de sarcină, tensiunea, puterea curentului, puterea câmpului electric, inducția câmpului magnetic și alte cantități electrodinamice fluctuează.

Oscilațiile electromagnetice libere apar într-un sistem electromagnetic după îndepărtarea acestuia dintr-o stare de echilibru, de exemplu, prin transmiterea unei sarcini unui condensator sau schimbarea curentului într-o secțiune a circuitului.

Acestea sunt oscilații amortizate, deoarece energia transmisă sistemului este cheltuită pentru încălzire și alte procese.

Oscilațiile electromagnetice forțate sunt oscilații neamortizate într-un circuit cauzate de un EMF sinusoidal extern care se schimbă periodic.

Oscilațiile electromagnetice sunt descrise de aceleași legi ca și cele mecanice, deși natura fizică a acestor oscilații este complet diferită.

Vibrațiile electrice sunt un caz special al celor electromagnetice, când sunt luate în considerare vibrațiile doar de cantități electrice. În acest caz, se vorbește despre curent alternativ, tensiune, putere etc.

CIRCUIT DE OSCILATIE

Un circuit oscilator este un circuit electric format dintr-un condensator cu capacitate C, o bobină cu inductanță L și un rezistor cu rezistență R conectat în serie.

Starea de echilibru stabil a circuitului oscilator se caracterizează prin energia minimă a câmpului electric (condensatorul nu este încărcat) și a câmpului magnetic (nu trece curent prin bobină).

Mărimi care exprimă proprietățile sistemului însuși (parametrii sistemului): L și m, 1/C și k

cantități care caracterizează starea sistemului:

cantități care exprimă viteza de modificare a stării sistemului: u = x"(t)Și i = q"(t).