Презентация на тему: Лекция 2 ( 2 часа) Волновые процессы

Лекция 2 ( 2 часа) Волновые процессы
Волны. Плоская волна. Бегущая и стоячая волны. Фазовая скорость, длина волны, волновое число. Эффект Доплера. Распространение волн в средах с дисперсией.
1. Общая характеристика волновых процессов.
Лекция 2 ( 2 часа) Волновые процессы
Упругими (или механическими) волнами называются механические возмущения, распространяющиеся в упругой среде. Виды упругих волн:
Лекция 2 ( 2 часа) Волновые процессы
Лекция 2 ( 2 часа) Волновые процессы
Лекция 2 ( 2 часа) Волновые процессы
2. Уравнение бегущей волны.
Лекция 2 ( 2 часа) Волновые процессы
Лекция 2 ( 2 часа) Волновые процессы
Вторые производные от по переменным t и х :
3. Стоячие волны
4. Групповая скорость. Дисперсия.
5. Эффект Доплера.
Лекция 2 ( 2 часа) Волновые процессы
Продольные волны в твердом теле. Энергетические соотношения. Вектор Умова. Упругие волны в газах и жидкостях. Плоские электромагнитные волны. Вектор Пойтинга.
1. Скорость звука в различных средах
2. Электромагнитные волны
Лекция 2 ( 2 часа) Волновые процессы
3. Поперечность электромагнитных волн
Лекция 2 ( 2 часа) Волновые процессы
4. Энергия электромагнитных волн
Лекция 2 ( 2 часа) Волновые процессы
Лекция 2 ( 2 часа) Волновые процессы
Лекция 2 ( 2 часа) Волновые процессы
Лекция 2 ( 2 часа) Волновые процессы
Лекция 2 ( 2 часа) Волновые процессы
Лекция 2 ( 2 часа) Волновые процессы
Лекция 2 ( 2 часа) Волновые процессы
Лекция 2 ( 2 часа) Волновые процессы
Лекция 2 ( 2 часа) Волновые процессы
1/32
Средняя оценка: 4.9/5 (всего оценок: 2)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (960 Кб)
1

Первый слайд презентации: Лекция 2 ( 2 часа) Волновые процессы

Доцент Кравцова О.С.

Изображение слайда
2

Слайд 2: Волны. Плоская волна. Бегущая и стоячая волны. Фазовая скорость, длина волны, волновое число. Эффект Доплера. Распространение волн в средах с дисперсией. Групповая скорость и ее связь с фазовой скоростью. Нормальная и аномальная дисперсия

Изображение слайда
3

Слайд 3: 1. Общая характеристика волновых процессов

Волнами называются всякие возмущения состояния вещества или поля, распространяющиеся в пространстве с течением времени. Волна – это процесс распространения колебаний в сплошной среде. При распространении волны частицы колеблются около своих положений равновесия, а не перемещаются вслед за волной. Основным свойством всех волн является перенос энергии без переноса вещества.

Изображение слайда
4

Слайд 4

Виды волновых процессов: 1. Механические волны; 2. Электромагнитные волны (колебания векторов напряженности электрического и индукции магнитного полей, распространяющиеся в пространстве). В отличие от механических, могут распространяться в вакууме.

Изображение слайда
5

Слайд 5: Упругими (или механическими) волнами называются механические возмущения, распространяющиеся в упругой среде. Виды упругих волн:

Поперечная механическая волна - волна, в которой частицы среды перемещаются перпендикулярно направлению распространения волны. Поперечные волны распространяются только в среде, в которой возникают упругие силы при деформации сдвига ( только в твердых телах).

Изображение слайда
6

Слайд 6

Продольная волна - волна, в которой движение частиц среды происходит вдоль направления распространения волны. Продольные волны могут распространяться в средах, в которых возникают упругие силы при деформации сжатия и растяжения (в твердых, жидких и газообразных телах).

Изображение слайда
7

Слайд 7

Изображение слайда
8

Слайд 8

Упругая волна называется гармонической, если соответствующие ей колебания частиц среды происходят по гармоническому закону. Расстояние между ближайшими частицами, колеблющимися в одинаковых фазах, называется длиной волны : где u – фазовая скорость волны, то есть скорость распространения данной фазы колебания. . . О Рис. 1 В

Изображение слайда
9

Слайд 9: 2. Уравнение бегущей волны

Бегущими волнами называются волны, которые переносят в пространстве энергию. Перенос энергии в волнах количественно характеризуется вектором плотности потока энергии (вектор Умова). Примеры бегущих волн: плоская и сферическая.

Изображение слайда
10

Слайд 10

. О Рис. 1 В x x В Это уравнение представляет собой уравнение бегущей волны. В общем случае уравнение плоской волны, распространяющейся вдоль положительного направления оси х в среде имеет вид: где k – волновое число.

Изображение слайда
11

Слайд 11

Уравнение плоской волны можно записать в виде Скорость распространения фазы волны называется фазовой скоростью. Пусть в волновом процессе фаза постоянна Уравнение сферической волны

Изображение слайда
12

Слайд 12: Вторые производные от по переменным t и х :

Это уравнение плоской волны, распространяющейся вдоль оси х. оператор Лапласа. волновое уравнение

Изображение слайда
13

Слайд 13: 3. Стоячие волны

Стоячие волны – это волны, образующиеся в результате наложения двух встречных плоских волн с одинаковыми амплитудами и частотами. Уравнение стоячей волны : пучности стоячей волны (координаты пучностей) узлы стоячей волны (координаты узлов) х Рис. 2

Изображение слайда
14

Слайд 14: 4. Групповая скорость. Дисперсия

Явление зависимости скорости распространения волны от частоты называется дисперсией. нормальная дисперсия аномальная дисперсия

Изображение слайда
15

Слайд 15: 5. Эффект Доплера

Эффектом Доплера (Х. Доплер, австрийский физик и математик, XIX в.) называют изменение частоты колебаний, воспринимаемых приемником, при движении источника этих колебаний и приемника друг относительно друга.

Изображение слайда
16

Слайд 16

1. Источник и приемник покоятся относительно среды 2. Приемник приближается к источнику, источник покоится 3. Источник приближается к приемнику, приемник покоится . . Рис. 3 4. Источник и приемник движутся друг относительно друга. Верхний знак берется, если при движении источника или приемника происходит их сближение, нижний знак – в случае их взаимного удаления.

Изображение слайда
17

Слайд 17: Продольные волны в твердом теле. Энергетические соотношения. Вектор Умова. Упругие волны в газах и жидкостях. Плоские электромагнитные волны. Вектор Пойтинга. Волновая и геометрическая оптика

Изображение слайда
18

Слайд 18: 1. Скорость звука в различных средах

Скорость звука в газах Скорость звука в изотропных твердых телах Скорость звука в твердых телах значительно больше, чем в жидкостях и газах, так как упругость значительно больше. Скорость звука в жидкостях

Изображение слайда
19

Слайд 19: 2. Электромагнитные волны

Электромагнитные волны – это переменное электромагнитное поле, распространяющееся в пространстве с конечной скоростью. Существование электромагнитных волн вытекает из уравнений Максвелла которые в области пространства, не содержащей свободных электрических зарядов и макроскопических токов, имеют вид

Изображение слайда
20

Слайд 20

скорость распространения электромагнитных волн в веществе всегда меньше, чем в вакууме.

Изображение слайда
21

Слайд 21: 3. Поперечность электромагнитных волн

Следствия теории Максвелла: 1. Векторы и напряженностей электрического и магнитного полей волны взаимно перпендикулярны и лежат в плоскости перпендикулярной вектору скорости распространения волны, причем векторы образуют правовинтовую систему. (Только ). y z x

Изображение слайда
22

Слайд 22

2. В электромагнитной волне векторы и всегда колеблются в одинаковых фазах. Следовательно, Е и Н одновременно достигают максимума, одновременно обращаются в нуль и так далее.

Изображение слайда
23

Слайд 23: 4. Энергия электромагнитных волн

Вектор . Вектор Вектор направлен в сторону распространения электромагнитной волны, а его модуль равен энергии, переносимой электромагнитной волной за единицу времени через единичную площадку, перпендикулярную направлению распространения волны. Своим направлением вектор определяет направление переноса энергии.

Изображение слайда
24

Слайд 24

Изображение слайда
25

Слайд 25

Изображение слайда
26

Слайд 26

Изображение слайда
27

Слайд 27

Изображение слайда
28

Слайд 28

Изображение слайда
29

Слайд 29

Изображение слайда
30

Слайд 30

Изображение слайда
31

Слайд 31

Изображение слайда
32

Последний слайд презентации: Лекция 2 ( 2 часа) Волновые процессы

Изображение слайда