December 05 2016 16:37:27
School Nogma
Навигация
 
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
 
Гармонические колебания
Физика колебаний и волн. Квантовая физика

Волновой характер может носить процесс распространения в пространстве сигнала произвольной формы и продолжительности. Однако наибольший интерес представляют гармонические волны. Такие волны переносят в пространстве гармонические колебания. Именно поэтому изучение волновых процессов мы начнем с краткого повторения темы «Гармонические колебания», где вспомним основные особенности и характеристики этого движения.

  1. Гармонические колебания

В качестве примера рассмотрим колебания пружинного маятника без затухания (рис. 1.1). Дифференциальным уравнением движения этого идеализированного осциллятора является уравнение второго закона Ньютона.

Рис. 1.1

img004.

                                       img005     или      img006.                  (1.1)

Общее решение уравнения (1.1) — гармоническая функция смещения от времени

img007.                       (1.2)

Скорость груза m тоже меняется по гармоническому закону

img008                             (1.3)

Здесь α — амплитуда,

img009—   частота собственных незатухающих колебаний,

img010 —  фаза,

img011 —  начальная фаза колебания.

Начальные условия колебания позволяют определить его амплитуду (α) и начальную фазу (img012).

Пусть при t = 0, координата x(0) = x0, а скорость img013.

Запишем уравнения (1.2) и (1.3) для момента времени t = 0:

img014                        img015

Отсюда следует, что

                                img016      и    img017.             (1.6)

  1. Скалярные и векторные волны

Гармоническая волна — процесс распространения гармонического колебания в пространстве. Мы будем рассматривать как упругие (акустические) волны так и волны электромагнитные.

Если распространяются колебания скалярной величины, то соответствующая волна — скалярная. Если же волна переносит колебания векторной величины, то такая волна называется векторной.

В звуковой волне, распространяющейся, например, в атмосфере, происходят колебания давления, плотности, температуры воздуха. Всё это скалярные параметры газа, поэтому и волна  скалярная.

Электромагнитная волна относится к классу векторных волн, поскольку в этом процессе претерпевают изменения векторные характеристики волны — напряжённости электрического (img018) и магнитного (img019) полей.

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.04 секунд 4,195,181 уникальных посетителей