Результат сложения двух колебаний одинакового направления и близких частот.

 

w₁~w₂

 

w₂=w₁+_∆w _Δw<<w₁

 

x₁=a cos wt Пусть a₁=a₂

x₂=a cos(w+_Δw)t j₀₁=j₀₂

 

x₁+x₂=a cos wt + a cos(w+_Δw)t =2acos @ 2a cos (wt + _Δw/2)t)+

 

(2a cos _Δw/2 t) cos wt _Δw/2<<w -пренебрегаем

 

 

a T=2p/w

t

T=2p/_Δw

 

 

Лекция 6. Физика волн. Волновые процессы (2 часа).

6.1. Кинематика и динамика волновых процессов. Плоская стационарная и синусоидальная волна.

6.2. Интерференция и дифракция волн. Бегущие и стоячие волны. Фазовая скорость, длина волны, волновое число, волновой вектор.

6.3. Упругие волны в газах, жидкостях и твердых телах.

6.4. Энергетические характеристики упругих волн. Вектор Умова.

6.5. Понятие об ударных волнах.

6.6. Эффект Доплера.

Демонстрации:

1. Продольные и поперечные волы.

2. Отражение волн.

3. Звуковой резонанс.

4. Интерференция волн.

5. Дифракция волн.

Видеофильмы:

1. Измерение скорости распространения звука в воздухе с помощью фигур Лиссажу - (8 мин.).

2. Большая труба Рийке - (5 мин.).

Эффект Доплера

-изменение частоты волн, регистрируемых приемником, вследствие движения источника волн и приемника.

 

1. Источник удаляется от приемника с V₁

2. Источник неподвижен, а приемник приближается к нему со скоростью V₂

скорость волны относительно приемника равна V+V₂

 

 

3.

Волны

Стоячие волны

· Принцип суперпозиции

· Когерентность

· Интерференция

·

 

 

Выберем Х так, чтобы , а t так, чтобы

Волны

 

 

Процесс распространения колебаний в среде.

· Поперечные

· Продольные

 

Фронт волны – геометрическое место точек, до которых доходят колебания к моменту времени t.

 

Волновая поверхность – геометрическое место точек, колеблющихся в одинаковой фазе.

 

Длина волны – расстояние λ, на которое распространяется волна за время, равное периоду колебаний частиц среды.

 

Струна

Звуки

16-20000 Гц

Инфразвук ν<16 Гц

Ультразвук ν>20000 Гц

Гиперзвук ν>10⁹ Гц

 

Тембр, высота, громкость.

Акустический спектр – набор частот колебаний в данном звуке.

Шум – сплошной спектр.

Музыкальный – линейчатый.

 

Основная частота звука определяет его тональность.

 

Относительная интенсивность обертонов определяет окраску или тембр звука.

 

Интенсивность звука – среднее по времени значение плотности энергии, которую несет с собой звуковая волна.

 

Порог слышимости

Порог болевого ощущения I>1 Вт/м²

 

Громкость или уровень громкости

(десятичный логарифм отношения интенсивности данного звука к интенсивности, принятой за исходную).