Gama e valëve në rend zbritës. Si të llogarisim gjatësinë e valës Fizika e valëve të gjata

Vala është një shqetësim i materies, i cili, duke u përhapur në hapësirë, transferon energji pa transferuar vetë lëndën. Çdo valë ka karakteristika të caktuara. Një nga karakteristikat e rëndësishme të proceseve të shqetësimit është gjatësia e valës, formula për llogaritjen e cila është dhënë në artikull.

Llojet e valëve

Të gjitha valët klasifikohen sipas natyrës së tyre fizike, sipas llojit të lëvizjes së grimcave të materies, sipas periodicitetit të tyre dhe sipas mënyrës së përhapjes në hapësirë.

Sipas llojit të lëvizjes së grimcave të materies kur valët përhapen në të, dallohen llojet e mëposhtme:

• Valët tërthore janë një lloj shqetësimi në të cilin grimcat e materies vibrojnë në një drejtim që është pingul me drejtimin e përhapjes së valës. Një shembull i një valë tërthore është drita.
• Valët gjatësore janë valë në të cilat grimcat e materies vibrojnë në drejtim të përhapjes së valës. Tingulli është një shembull i mirë i një valë gjatësore.

Sipas natyrës së tyre fizike, dallohen llojet e mëposhtme të valëve:

• Mekanike. Kjo lloj valë kërkon që të ndodhë një substancë, domethënë një medium i ngurtë, i lëngshëm ose i gaztë. Një shembull i valëve mekanike janë valët e detit.
• Elektromagnetike. Kjo lloj vale nuk kërkon që materia të përhapet, por mund të përhapet në vakum. Një shembull i mrekullueshëm i valëve elektromagnetike janë valët e radios.
• Gravitacionale. Këto valë çojnë në një shqetësim në hapësirë-kohë. Valë të tilla gjenerohen nga objekte të mëdha hapësinore, për shembull, një yll i dyfishtë, i cili rrotullohet rreth një qendre të përbashkët graviteti.

Në përputhje me dimensionin e valës, ato mund të jenë:

• Njëdimensionale, domethënë ato që përhapen në një dimension, për shembull, dridhja e një litari.
• Dy-dimensionale ose sipërfaqësore. Këto valë udhëtojnë në dy dimensione, siç janë valët në sipërfaqen e ujit.
• Tredimensionale ose sferike. Këto valë udhëtojnë në tre dimensione, si drita ose zëri.

Sipas periodicitetit të valës, mund të themi se ekzistojnë:

• Çrregullime periodike që kanë karakteristika rigoroze të përsëritura pas një periudhe të caktuar kohore, për shembull, valët e zërit.
• Jo periodike, valë të tilla nuk përsërisin karakteristikat e tyre në intervale të caktuara kohore, për shembull, valët e elektrokardiogramit.

Karakteristikat fizike të valës

Vala karakterizohet nga 6 parametra, nga të cilët vetëm 3 janë të pavarur, pjesa tjetër rrjedh nga këto tre duke përdorur formulat e duhura:

1. Gjatësia e valës L është distanca midis dy maksimumeve të valës.
2. Lartësia H është distanca vertikale midis maksimumit dhe minimumit të valës.
3. Amplituda është një vlerë e barabartë me gjysmën e lartësisë.
4. Periudha T është koha gjatë së cilës dy maksimum ose dy minimume të një vale do të kalojnë nëpër të njëjtën pikë në hapësirë.
5. Frekuenca është reciproke e periudhës së valës, domethënë përshkruan numrin e maksimumeve ose minimaleve që kalojnë nëpër një pikë specifike në hapësirë ​​për njësi të kohës.
6. Shpejtësia është një sasi që karakterizon përhapjen e një valë. Ajo llogaritet me formulën: gjatësia e valës pjesëtuar me periodë, domethënë v = L/T.

Karakteristikat e pavarura janë, për shembull, gjatësia e valës, periudha dhe amplituda.

Gjatësia e valës

Kjo karakteristikë përmban informacione rreth valës, e cila përshkruan kryesisht vetitë e saj. Në fizikë, një gjatësi vale përkufizohet si distanca midis dy maksimumeve të saj (minimave), ose më në përgjithësi si distanca midis dy pikave që lëkunden në të njëjtën fazë. Faza e valës i referohet gjendjes së menjëhershme të secilës pikë të valës. Koncepti i "fazës" ka kuptim vetëm për gjatësi vale periodike, zakonisht të shënuara me shkronjën greke λ (lambda).

Në fizikë, formula për gjatësinë e valës varet nga informacioni fillestar që është i disponueshëm për një dridhje të caktuar. Për shembull, në rastin e lëkundjeve elektromagnetike, mund të dini frekuencën dhe shpejtësinë e përhapjes së valës, dhe më pas të aplikoni formulën e zakonshme të llogaritjes për të llogaritur gjatësinë e valës, ose mund të dini energjinë e një fotoni individual, atëherë duhet të aplikoni një formulë specifike për energjinë.

Valët sinus

Sipas teoremës së Furierit, çdo valë periodike mund të përfaqësohet nga një shumë e valëve sinus me gjatësi të ndryshme. Kjo teoremë na lejon të studiojmë secilën valë periodike duke studiuar përbërësit e saj sinusoidë.

Për një valë sinusi me frekuencë f, periodë T dhe shpejtësi të përhapjes v, formula e gjatësisë së valës është: λ = v/f = v*T.

Shpejtësia e përhapjes së valës varet nga lloji i mediumit në të cilin ndodh procesi i valës, si dhe nga frekuenca e lëkundjeve. Shpejtësia e përhapjes së valës elektromagnetike në vakum është një vlerë konstante dhe është afërsisht e barabartë me 3*10 8 m/s.

Valët e zërit

Ky lloj i valëve mekanike krijohet për shkak të një ndryshimi lokal të presionit në një substancë që ndodh gjatë proceseve osciluese. Për shembull, në ajër po flasim për zona të rralla dhe të ngjeshura që përhapen në formën e një valë sferike nga burimi që i gjeneron ato. Kjo lloj valë është periodike, kështu që formula për gjatësinë e valës së zërit është e njëjtë si për valën sinus.

Vini re se vetëm valët gjatësore mund të përhapen në lëngje dhe gazra, pasi në këto mjedise nuk lind forcë elastike kur shtresat e materies zhvendosen në raport me njëra-tjetrën, ndërsa në një trup të ngurtë, përveç valëve gjatësore, mund të ekzistojnë edhe valë tërthore.

Shpejtësia e valëve të zërit në media të ndryshme

Shpejtësia e përhapjes së valëve të tilla përcaktohet nga karakteristikat e mediumit oscilues: presioni i tij, temperatura dhe dendësia e substancës. Meqenëse grimcat elementare që përbëjnë trupat e ngurtë janë më afër njëra-tjetrës sesa këto grimca në lëngje, kjo strukturë e një trupi të ngurtë lejon që energjia vibruese të transferohet përmes saj më shpejt sesa përmes një lëngu, kështu që shpejtësia e përhapjes së valës në to është më e madhe. Për të njëjtën arsye, shpejtësia e zërit në lëngje është më e lartë se në gaze.

Të dhëna për shpejtësinë e zërit në disa mjedise:

Në rastin e ajrit, vërejmë se Njutoni nxori një formulë për shpejtësinë e zërit në këtë medium në varësi të temperaturës, e cila u modifikua më pas nga Laplace. Kjo formulë duket si: v = 331+0,6*t ºC.

Kështu, formula për gjatësinë e një valë zanore me frekuencë f në ajër në 25 ºC do të marrë formën: λ = v/f = 346/f.

Valët elektromagnetike

Ndryshe nga valët mekanike, natyra e të cilave është të shqetësojnë substancën në të cilën ato përhapen, valët elektromagnetike nuk kërkojnë lëndë për përhapjen e tyre. Ato lindin për shkak të dy efekteve: së pari, një fushë magnetike alternative krijon një fushë elektrike dhe së dyti, një fushë elektrike alternative krijon një fushë magnetike. Fushat magnetike dhe elektrike lëkundëse janë të drejtuara pingul me njëra-tjetrën dhe pingul me drejtimin e lëvizjes së valës, prandaj, nga natyra e tyre, valët elektromagnetike janë tërthore.

Në vakum, këto valë lëvizin me shpejtësi 3*10 8 m/s dhe mund të kenë frekuenca të ndryshme, kështu që gjatësia e valës elektromagnetike shprehet si: λ = v/f = 3*10 8 /f, ku f. është frekuenca e lëkundjeve.

Spektri i rrezatimit elektromagnetik

Spektri i rrezatimit elektromagnetik është shuma e të gjitha gjatësive të valëve elektromagnetike. Dallohen pjesët e mëposhtme të spektrit:

• Rrezatimi radioelektrik. Gjatësia e valës së spektrit për këtë rrezatim varion nga disa centimetra në mijëra kilometra. Këto valë përdoren në televizion dhe lloje të ndryshme komunikimesh.
• Rrezatimi infra të kuqe. Ky rrezatim termik ka gjatësi vale të rendit të disa mikrometrave.
• Dritë e dukshme. Kjo është pjesa e spektrit që syri i njeriut mund të dallojë. Gjatësia e valës së saj varion nga 400 nm (blu) deri në 700 nm (e kuqe).
• Spektri ultraviolet. Gjatësia e valës së saj varion nga 15-400 nm.
• Rrezatimi me rreze X. Përdoret kryesisht në mjekësi. Gjatësia e valës së tyre shtrihet në rajonin 10 nm - 22:00. Burimi i rrezatimit të tyre janë dridhjet e elektroneve në atome.
• rrezet gama. Kjo është pjesa më e lartë e frekuencës së spektrit, me një gjatësi vale më të vogël se 10 pc. Rrezet gama kanë fuqi të madhe depërtuese nëpër çdo substancë. Ato krijohen si rezultat i proceseve që ndodhin në bërthamën e një atomi.

Llogaritja e gjatësisë së valës duke përdorur energjinë e fotonit

Shumë shpesh në fizikë lindin probleme që shtrojnë pyetjen se sa është gjatësia e valës së një fotoni me energji E. Për të zgjidhur këtë lloj problemi, duhet të përdorni formulën e mëposhtme: E=h*c/λ, ku c është shpejtësia e fotoni, h është një Plank konstant, i cili është i barabartë me 6,626 * 10 -34 J * s.

Nga formula e mësipërme marrim gjatësinë e valës së fotonit: λ = h*c/E. Për shembull, le të jetë energjia e fotonit E = 2.88*10 -19 J, dhe fotoni lëviz në vakum, domethënë c = 3*10 8 m/s. Pastaj marrim: λ = h*c/E = 6,626*10 -34 *3*10 8 /2,88*10 -19 = 6,90*10 -7 m = 690 nm. Kështu, ky foton ka një gjatësi vale që shtrihet afër kufirit të sipërm të spektrit të dukshëm, dhe do të perceptohet nga një person si një rreze e kuqe drite.

Gjatë orës së mësimit do të mund të studioni në mënyrë të pavarur temën “Gjatësia e valës. Shpejtësia e përhapjes së valës." Në këtë mësim do të mësoni për karakteristikat e veçanta të valëve. Para së gjithash, do të mësoni se çfarë është gjatësia e valës. Ne do të shikojmë përkufizimin e tij, si përcaktohet dhe matet. Pastaj do të hedhim një vështrim më të afërt në shpejtësinë e përhapjes së valës.

Për të filluar, le të kujtojmë atë valë mekanikeështë një dridhje që përhapet me kalimin e kohës në një mjedis elastik. Duke qenë se është një lëkundje, vala do të ketë të gjitha karakteristikat që i korrespondojnë një lëkundjeje: amplituda, periudha e lëkundjes dhe frekuenca.

Përveç kësaj, vala ka karakteristikat e veta të veçanta. Një nga këto karakteristika është gjatësia valore. Gjatësia e valës shënohet me shkronjën greke (lambda, ose thonë "lambda") dhe matet në metra. Le të rendisim karakteristikat e valës:

Çfarë është gjatësia e valës?

Gjatësia e valës - kjo është distanca më e vogël midis grimcave që vibrojnë me të njëjtën fazë.

Oriz. 1. Gjatësia e valës, amplituda e valës

Është më e vështirë të flitet për gjatësinë e valës në një valë gjatësore, sepse atje është shumë më e vështirë të vëzhgosh grimcat që kryejnë të njëjtat dridhje. Por ka edhe një karakteristikë - gjatësia valore, e cila përcakton distancën midis dy grimcave që kryejnë të njëjtin dridhje, dridhje me të njëjtën fazë.

Gjithashtu, gjatësia e valës mund të quhet distanca e përshkuar nga vala gjatë një periudhe të lëkundjes së grimcës (Fig. 2).

Oriz. 2. Gjatësia valore

Karakteristika tjetër është shpejtësia e përhapjes së valës (ose thjesht shpejtësia e valës). Shpejtësia e valës shënohet në të njëjtën mënyrë si çdo shpejtësi tjetër, me një shkronjë dhe matet në . Si të shpjegoni qartë se çfarë është shpejtësia e valës? Mënyra më e lehtë për ta bërë këtë është përdorimi i një valë tërthore si shembull.

Valë tërthoreështë një valë në të cilën shqetësimet janë të orientuara pingul me drejtimin e përhapjes së saj (Fig. 3).

Oriz. 3. Vala tërthore

Imagjinoni një pulëbardhë duke fluturuar mbi kreshtën e një valë. Shpejtësia e fluturimit të saj mbi kreshtë do të jetë shpejtësia e vetë valës (Fig. 4).

Oriz. 4. Për të përcaktuar shpejtësinë e valës

Shpejtësia e valës varet nga sa është dendësia e mediumit, cilat janë forcat e bashkëveprimit ndërmjet grimcave të këtij mjedisi. Le të shkruajmë marrëdhënien midis shpejtësisë së valës, gjatësisë së valës dhe periudhës së valës: .

Shpejtësia mund të përkufizohet si raporti i gjatësisë së valës, distanca e përshkuar nga vala në një periudhë, me periudhën e dridhjeve të grimcave të mediumit në të cilin përhapet vala. Përveç kësaj, mbani mend se periudha lidhet me frekuencën nga marrëdhënia e mëposhtme:

Pastaj marrim një marrëdhënie që lidh shpejtësinë, gjatësinë e valës dhe frekuencën e lëkundjes: .

Ne e dimë se një valë lind si rezultat i veprimit të forcave të jashtme. Është e rëndësishme të theksohet se kur një valë kalon nga një medium në tjetrin, karakteristikat e saj ndryshojnë: shpejtësia e valëve, gjatësia e valës. Por frekuenca e lëkundjeve mbetet e njëjtë.

Bibliografi

1. Sokolovich Yu.A., Bogdanova G.S. Fizikë: një libër referimi me shembuj të zgjidhjes së problemeve. - Rindarja e botimit të dytë. - X.: Vesta: shtëpia botuese "Ranok", 2005. - 464 f.
2. Peryshkin A.V., Gutnik E.M., Fizikë. Klasa e 9-të: Libër mësuesi për arsimin e përgjithshëm. institucionet / A.V. Peryshkin, E.M. Gutnik. - Botimi i 14-të, stereotip. - M.: Bustard, 2009. - 300 f.

1. Portali në internet "eduspb" ()
2. Portali në internet "eduspb" ()
3. Portali në internet "class-fizika.narod.ru" ()

Detyre shtepie

>> Fizikë: Shpejtësia dhe gjatësia e valës

Çdo valë udhëton me një shpejtësi të caktuar. Nën shpejtësia e valës kuptojnë shpejtësinë e përhapjes së shqetësimit. Për shembull, një goditje në fund të një shufre çeliku shkakton ngjeshje lokale në të, e cila më pas përhapet përgjatë shufrës me një shpejtësi prej rreth 5 km/s.

Shpejtësia e valës përcaktohet nga vetitë e mediumit në të cilin përhapet vala. Kur një valë kalon nga një medium në tjetrin, shpejtësia e saj ndryshon.

Përveç shpejtësisë, një karakteristikë e rëndësishme e valës është gjatësia e valës së saj. Gjatësia e valësështë distanca në të cilën një valë përhapet në një kohë të barabartë me periudhën e lëkundjes në të.

Drejtimi i përhapjes së luftëtarëve

Meqenëse shpejtësia e valës është një vlerë konstante (për një mjedis të caktuar), distanca e përshkuar nga vala është e barabartë me produktin e shpejtësisë dhe kohën e përhapjes së saj. Kështu, për të gjetur gjatësinë e valës, duhet të shumëzoni shpejtësinë e valës me periudhën e lëkundjes në të:

Duke zgjedhur drejtimin e përhapjes së valës si drejtim të boshtit x dhe duke shënuar koordinatat e grimcave që lëkunden në valë përmes y, ne mund të ndërtojmë grafik valor. Grafiku i një vale sinus (në një kohë fikse t) është paraqitur në Figurën 45.

Distanca midis kreshtave (ose lugëve) ngjitur në këtë grafik përkon me gjatësinë e valës.

Formula (22.1) shpreh lidhjen midis gjatësisë së valës dhe shpejtësisë dhe periudhës së saj. Duke marrë parasysh se periudha e lëkundjes në një valë është në përpjesëtim të zhdrejtë me frekuencën, d.m.th. T=1/ v, mund të marrim një formulë që shpreh marrëdhënien midis gjatësisë së valës dhe shpejtësisë dhe frekuencës së saj:

Formula që rezulton tregon se shpejtësia e valës është e barabartë me produktin e gjatësisë së valës dhe frekuencës së lëkundjeve në të.

Frekuenca e lëkundjeve në valë përkon me frekuencën e lëkundjeve të burimit (pasi lëkundjet e grimcave të mediumit janë të detyruara) dhe nuk varet nga vetitë e mjedisit në të cilin përhapet vala. Kur një valë kalon nga një medium në tjetrin, frekuenca e saj nuk ndryshon, vetëm shpejtësia dhe gjatësia e valës ndryshojnë.

??? 1. Çfarë nënkuptohet me shpejtësinë e valës? 2. Çfarë është gjatësia valore? 3. Si lidhet gjatësia e valës me shpejtësinë dhe periudhën e lëkundjes në valë? 4. Si lidhet gjatësia e valës me shpejtësinë dhe frekuencën e lëkundjeve në valë? 5. Cila nga karakteristikat valore të mëposhtme ndryshon kur vala kalon nga një mjedis në tjetrin: a) frekuenca; b) periudha; c) shpejtësia; d) gjatësia valore?

Detyrë eksperimentale . Hidhni ujë në banjë dhe, duke prekur në mënyrë ritmike ujin me gishtin (ose vizoren), krijoni valë në sipërfaqen e tij. Duke përdorur frekuenca të ndryshme lëkundjesh (për shembull, duke prekur ujin një dhe dy herë në sekondë), kushtojini vëmendje distancës midis kreshtave të valëve ngjitur. Në cilën frekuencë lëkundjeje është gjatësia e valës më e gjatë?

S.V. Gromov, N.A. Rodina, Fizikë klasa 8

Dërguar nga lexuesit nga faqet e internetit

Lista e plotë e temave sipas klasave, testet e fizikës falas, plani kalendar sipas kurrikulës së fizikës së shkollës, kurset dhe detyrat e fizikës për klasën 8, biblioteka me abstrakte, detyra shtëpie të gatshme

Përmbajtja e mësimit shënimet e mësimit mbështetja e prezantimit të mësimit në kuadër të metodave të përshpejtimit teknologjitë interaktive Praktikoni detyra dhe ushtrime punëtori për vetëtestim, trajnime, raste, kërkime pyetje diskutimi për detyra shtëpie pyetje retorike nga nxënësit Ilustrime audio, videoklipe dhe multimedia fotografi, foto, grafika, tabela, diagrame, humor, anekdota, shaka, komike, shëmbëlltyra, thënie, fjalëkryqe, citate Shtesa abstrakte artikuj truke për krevat kureshtarë tekste mësimore fjalor termash bazë dhe plotësues të tjera Përmirësimi i teksteve dhe mësimevekorrigjimi i gabimeve në tekstin shkollor përditësimi i një fragmenti në një tekst shkollor, elemente të inovacionit në mësim, zëvendësimi i njohurive të vjetruara me të reja Vetëm për mësuesit leksione perfekte plani kalendar për vitin, rekomandimet metodologjike, programet e diskutimit Mësime të integruara

Gjatësia e valës është distanca midis dy pikave ngjitur që lëkunden në të njëjtën fazë; Në mënyrë tipike, koncepti i "gjatësisë së valës" shoqërohet me spektrin elektromagnetik. Metoda për llogaritjen e gjatësisë së valës varet nga ky informacion. Përdorni formulën bazë nëse dihet shpejtësia dhe frekuenca e valës. Nëse keni nevojë të llogarisni gjatësinë e valës së dritës nga një energji e njohur fotoni, përdorni formulën e duhur.

Hapat

Pjesa 1

Llogaritja e gjatësisë së valës nga shpejtësia dhe frekuenca e njohur

Përdorni formulën për të llogaritur gjatësinë e valës. Për të gjetur gjatësinë e valës, ndani shpejtësinë e valës me frekuencën. Formula: λ = v f (\displaystyle \lambda =(\frac (v)(f)))

Përdorni njësi të përshtatshme matëse. Shpejtësia matet në njësi metrike, të tilla si kilometra në orë (km/h), metra për sekondë (m/s) dhe kështu me radhë (në disa vende, shpejtësia matet në sistemin perandorak, të tilla si milje në orë ). Gjatësia e valës matet në nanometra, metra, milimetra etj. Frekuenca zakonisht matet në herc (Hz).

• Njësitë matëse të rezultatit përfundimtar duhet të korrespondojnë me njësitë e matjes së të dhënave burimore.
• Nëse frekuenca jepet në kilohertz (kHz), ose shpejtësia e valës është në kilometra për sekondë (km/s), konvertoni vlerat e dhëna në herc (10 kHz = 10000 Hz) dhe në metra për sekondë (m/s. ).

1. Futni vlerat e njohura në formulë dhe gjeni gjatësinë e valës. Zëvendësoni vlerat e shpejtësisë dhe frekuencës së valës në formulën e dhënë. Pjestimi i shpejtësisë sipas frekuencës ju jep gjatësi vale.

   Përdorni formulën e dhënë për të llogaritur shpejtësinë ose frekuencën. Formula mund të rishkruhet në një formë tjetër dhe të llogaritet shpejtësia ose frekuenca nëse jepet gjatësia e valës. Për të gjetur shpejtësinë nga një frekuencë dhe gjatësi vale e njohur, përdorni formulën: v = λ f (\displaystyle v=(\frac (\lambda )(f))). Për të gjetur frekuencën nga një shpejtësi dhe gjatësi vale e njohur, përdorni formulën: f = v λ (\displaystyle f=(\frac (v)(\lambda ))).

   Pjesa 2

   Llogaritja e gjatësisë së valës nga energjia e njohur e fotonit

   1. Llogaritni gjatësinë e valës duke përdorur formulën për llogaritjen e energjisë së fotonit. Formula për llogaritjen e energjisë së fotonit: E = h c λ (\displaystyle E=(\frac (hc)(\lambda ))), Ku E (\displaystyle E)- energjia e fotonit, e matur në xhaul (J), h (\displaystyle h)– Konstanta e Planck-ut e barabartë me 6,626 x 10 -34 J∙s, c (\displaystyle c)– shpejtësia e dritës në vakum, e barabartë me 3 x 10 8 m/s, λ (\displaystyle \lambda)– gjatësia e valës, e matur në metra.

      • Në problem do të jepet energjia e fotonit.

   2. Rishkruaj formulën e dhënë për të gjetur gjatësinë e valës. Për ta bërë këtë, kryeni një sërë operacionesh matematikore. Shumëzoni të dyja anët e formulës me gjatësinë e valës dhe më pas ndani të dyja anët me energjinë; do të merrni formulën: λ = h c E (\displaystyle \lambda =(\frac (hc)(E))). Nëse dihet energjia e fotonit, mund të llogaritet gjatësia e valës së dritës.

Vala e dritës - valë elektromagnetike në diapazonin e gjatësisë valore të dukshme. Frekuenca e valës së dritës përcakton ngjyrën. Energjia e transferuar nga një valë drite është proporcionale me katrorin e amplitudës së saj.

Valët e dritës mbulojnë një gamë të madhe në shkallën e valëve elektromagnetike, përtej valëve radio milimetrike ultra të shkurtra dhe që shtrihen në rrezet gama më të shkurtra - valët elektromagnetike me një gjatësi vale ʎ më pak se 0,1 nm (1 nm = 10 -9 m)

Çdo valë përhapet nga një pikë në tjetrën jo në çast, por me një shpejtësi të caktuar.

Shpejtësia e përhapjes së dritës dhe valëve elektromagnetike në përgjithësi në vakum (dhe praktikisht në ajër) është afërsisht 300,000 km/s.

Pranë një objekti, hija e tij ka skaje të mprehta, por skicën
hijet turbullohen ndërsa distanca midis objekteve rritet
dhe hije. Kjo nuk është e vështirë të kuptohet nëse marrim parasysh se drita udhëton
është drejtvizor dhe çdo burim drite ka të fundme
madhësive. Studimi i përhapjes së rrezeve të dritës tregon
se në skajin e secilës hije ka një zonë pjesërisht të ndriçuar
epsh. Kjo e ashtuquajtur penumbra e bën skicën e hijes të ndryshme
i larë. Pjesa më e errët e hijes (hija e thellë) është plotësisht
i rrethuar nga burimi i dritës. Gjerësia e penumbrës është më e vogël
sa më afër të jetë hija me objektin që e hedh atë, pra
Pranë objektit, hija duket më e mprehtë.

U zbulua se një valë drite është një lëkundje e fushave elektrike dhe magnetike që përhapen në hapësirë; të dyja fushat luhaten në plane reciproke pingule, të cilat janë gjithashtu pingul me drejtimin e përhapjes së valës. Në fakt, valët e dritës janë një lloj valë elektromagnetike, e cila përfshin gjithashtu rrezet x, ultravjollcë, infra të kuqe dhe valët e radios. Valët e dritës emetohen nga atomet kur elektronet në to lëvizin nga një orbitë në tjetrën. Nëse një atom merr energji, si në formën e nxehtësisë, dritës ose energjisë elektrike, elektronet largohen nga bërthama në orbita me energji më të lartë. Më pas ata kthehen në orbita më afër bërthamës me energji më të ulët, ndërsa lëshojnë energji në formën e valëve elektromagnetike. Kështu lind drita.

Forma valore- një paraqitje vizuale ose një paraqitje abstrakte e një forme vale, siç është një valë, që përhapet përmes një mediumi fizik.

Në shumë raste, mediumi në të cilin përhapet vala nuk lejon që forma e saj të vëzhgohet vizualisht. Në këtë rast, termi "sinjal" i referohet formës së grafikut të një sasie në funksion të kohës ose distancës. Për të vizualizuar formën e valës, një mjet i quajtur oshiloskop mund të përdoret për të shfaqur vlerën e sasisë së matur dhe ndryshimin e saj në ekran. Në një kuptim më të gjerë, termi "sinjal" përdoret për t'iu referuar formës së një grafiku të vlerave të çdo sasie që ndryshon me kalimin e kohës.

Sinjalet e zakonshme periodike janë ( t- koha):

Vala sinus: mëkat (2 π t). Amplituda e sinjalit korrespondon me një funksion sinus trigonometrik (sin) që ndryshon me kalimin e kohës.

· Meander: sharrë( t) − sharra ( t− detyrë). Ky sinjal zakonisht përdoret për të përfaqësuar dhe transmetuar të dhëna dixhitale. Impulset drejtkëndore me një periudhë konstante përmbajnë harmonikë teke që bien në -6 dB/oktavë.

· Vala trekëndore: ( t− 2 kati (( t+ 1) /2)) (−1) kati (( t+ 1) /2) . Përfshin harmonikat teke që bien në −12 dB/oktavë.

Vala e dhëmbit të sharrës: 2 ( t- dysheme ( t)) − 1. Duket si dhëmbë sharrash. Përdoret si pikënisje për sintezën zbritëse, pasi vala e dhëmbëve të sharrës me periudhë konstante përmban harmonikë çift dhe tek që bien në -6 dB/oktavë.

Format e tjera valore shpesh quhen forma valore të përbëra sepse në shumicën e rasteve ato mund të përshkruhen si një kombinim i disa valëve sinus ose shuma e funksioneve të tjera bazë.

Seria Fourier përshkruan zbërthimin e një sinjali periodik bazuar në parimin themelor që çdo sinjal periodik mund të përfaqësohet si një shumë (ndoshta e pafundme) e komponentëve themelorë dhe harmonikë. Sinjalet jo periodike me energji të fundme mund të analizohen si sinusoidë pas një transformimi Furier.

Gjatësia e valës (λ) është distanca më e shkurtër midis pikave të valës që lëkunden në të njëjtat faza. Ne e perceptojmë dritën me sytë tanë. Është një valë elektromagnetike me një gjatësi vale (në vakum) nga 760 nm (e kuqe) deri në 420 nm (vjollcë). - gjatësia e valës. Frekuenca e dridhjeve të dritës është nga 4. 10 14 Hz (vjollcë) në 7 . 10 14 Hz (e kuqe). Ky është një rrip mjaft i ngushtë në shkallën e valëve elektromagnetike. Frekuenca e valës së dritës (gjatësia e valës në vakum) përcakton ngjyrën e dritës që shohim: Një valë sinus në mënyrë simbolike tregon frekuencën (gjatësinë valore) të pjesës përkatëse të spektrit (ngjyrës). Ngjyrat kryesore spektrale (të cilat kanë emrat e tyre), si dhe karakteristikat e emetimit të këtyre ngjyrave, janë paraqitur në tabelë:	λ - gjatësia e valës së dritës	m
c - shpejtësia e dritës	m/c
T - periudha e lëkundjeve EM	Me
ν - frekuenca e lëkundjeve të valëve të dritës	Hz

Lëkundjet- një proces i ndryshimit të gjendjeve të një sistemi rreth pikës së ekuilibrit që përsëritet në një shkallë ose në një tjetër me kalimin e kohës. Për shembull, kur një lavjerrës lëkundet, devijimet e tij në një drejtim ose në një tjetër nga pozicioni vertikal përsëriten; Kur luhatjet ndodhin në qarkun oscilues elektrik, madhësia dhe drejtimi i rrymës që rrjedh nëpër spirale përsëriten.

Dridhjet elektromagnetike quhen ndryshime periodike në tensionin E dhe induksionin B.

Valët elektromagnetike përfshijnë valët e radios, mikrovalët, rrezatimin infra të kuqe, dritën e dukshme, rrezatimin ultravjollcë, rrezet x dhe rrezet gama.

Transmetimi i dridhjeve është për shkak të faktit se zonat ngjitur të mediumit janë të lidhura me njëra-tjetrën. Kjo lidhje mund të kryhet në mënyra të ndryshme. Mund të jetë për shkak, në veçanti, , forcat elastike, që lind si rezultat i deformimit të mediumit gjatë dridhjeve të tij. Si rezultat, një lëkundje e shkaktuar në një farë mënyre në një vend sjell shfaqjen e njëpasnjëshme të lëkundjeve në vende të tjera, gjithnjë e më të largëta nga ajo origjinale, dhe të ashtuquajturat. valë.

Valët elektromagnetike - këto valë përfaqësojnë transmetimin nga një vend në hapësirë ​​në tjetrin të lëkundjeve të fushave elektrike dhe magnetike të krijuara nga ngarkesat dhe rrymat elektrike. Çdo ndryshim në fushën elektrike shkakton shfaqjen e një fushe magnetike dhe anasjelltas, çdo ndryshim në fushën magnetike krijon një fushë elektrike. Një medium i ngurtë, i lëngët ose i gaztë mund të ndikojë shumë në përhapjen e valëve elektromagnetike, por prania e një mediumi të tillë nuk është e nevojshme për këto valë. Valët elektromagnetike mund të përhapen kudo ku mund të ekzistojë një fushë elektromagnetike, dhe për këtë arsye në një vakum, d.m.th. në një hapësirë ​​që nuk përmban atome.

Çdo valë përhapet nga një pikë në tjetrën jo në çast, por me një shpejtësi të caktuar.

Lëkundjet elektromagnetike janë lëkundje të ndërlidhura të fushave elektrike dhe magnetike.

Dridhjet elektromagnetike shfaqen në qarqe të ndryshme elektrike. Në këtë rast, sasia e ngarkesës, tensioni, forca e rrymës, forca e fushës elektrike, induksioni i fushës magnetike dhe sasi të tjera elektrodinamike luhaten.

Lëkundjet elektromagnetike të lira lindin në një sistem elektromagnetik pasi e largojnë atë nga një gjendje ekuilibri, për shembull, duke i dhënë një ngarkesë një kondensatori ose duke ndryshuar rrymën në një seksion të qarkut.

Këto janë lëkundje të amortizuara, pasi energjia që i jepet sistemit harxhohet për ngrohje dhe procese të tjera.

Lëkundjet elektromagnetike të detyruara janë lëkundje të pamposhtura në një qark të shkaktuar nga një EMF sinusoidal i jashtëm që ndryshon periodikisht.

Lëkundjet elektromagnetike përshkruhen nga të njëjtat ligje si ato mekanike, megjithëse natyra fizike e këtyre lëkundjeve është krejtësisht e ndryshme.

Dridhjet elektrike janë një rast i veçantë i atyre elektromagnetike, kur merren parasysh dridhjet e vetëm sasive elektrike. Në këtë rast, ata flasin për rrymë alternative, tension, fuqi, etj.

QARKU I LËNDJEVE

Një qark oscilues është një qark elektrik i përbërë nga një kondensator me kapacitet C, një spirale me induktivitet L dhe një rezistencë me rezistencë R të lidhur në seri.

Gjendja e ekuilibrit të qëndrueshëm të qarkut oscilues karakterizohet nga energjia minimale e fushës elektrike (kondensatori nuk është i ngarkuar) dhe fusha magnetike (nuk ka rrymë përmes spirales).

Madhësitë që shprehin vetitë e vetë sistemit (parametrat e sistemit): L dhe m, 1/C dhe k

sasitë që karakterizojnë gjendjen e sistemit:

sasi që shprehin shkallën e ndryshimit në gjendjen e sistemit: u = x"(t) Dhe i = q"(t).