Презентация на тему: Лекция №3. Тема : Сложение гармонических колебаний. Вопросы. Сложение

Лекция №3. Тема : Сложение гармонических колебаний. Вопросы. Сложение
Лекция №3. Тема : Сложение гармонических колебаний. Вопросы. Сложение
Лекция №3. Тема : Сложение гармонических колебаний. Вопросы. Сложение
Лекция №3. Тема : Сложение гармонических колебаний. Вопросы. Сложение
Лекция №3. Тема : Сложение гармонических колебаний. Вопросы. Сложение
Лекция №3. Тема : Сложение гармонических колебаний. Вопросы. Сложение
Лекция №3. Тема : Сложение гармонических колебаний. Вопросы. Сложение
Лекция №3. Тема : Сложение гармонических колебаний. Вопросы. Сложение
Лекция №3. Тема : Сложение гармонических колебаний. Вопросы. Сложение
Лекция №3. Тема : Сложение гармонических колебаний. Вопросы. Сложение
Лекция №3. Тема : Сложение гармонических колебаний. Вопросы. Сложение
Лекция №3. Тема : Сложение гармонических колебаний. Вопросы. Сложение
Лекция №3. Тема : Сложение гармонических колебаний. Вопросы. Сложение
Лекция №3. Тема : Сложение гармонических колебаний. Вопросы. Сложение
Лекция №3. Тема : Сложение гармонических колебаний. Вопросы. Сложение
Лекция №3. Тема : Сложение гармонических колебаний. Вопросы. Сложение
Лекция №3. Тема : Сложение гармонических колебаний. Вопросы. Сложение
1/17
Средняя оценка: 4.8/5 (всего оценок: 32)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (417 Кб)
1

Первый слайд презентации

Лекция №3. Тема : Сложение гармонических колебаний. Вопросы. Сложение гармонических колебаний одного направления и частоты. Биения. Сложение взаимно-перпендикулярных колебаний.

Изображение слайда
2

Слайд 2

Пусть складываются два ГК : Сложение гармонических колебаний одного направления и одинаковой частоты Тело, участвуя в двух гармонических колебаниях одного направления и одной частоты, совершает также гармонические колебания в том же направлении и с той же частотой, что и складываемые колебания. Амплитуда результирующего колебания зависит от разности фаз склады-ваемых колебаний. . . ,

Изображение слайда
3

Слайд 3

2. Биения Биениями называют периодические изменения амплитуды колебания, возникающие при сложении двух гармонических колебаний с близкими частотами. , График результирующего колебания дают жирные линии, а огибающие их – график изменения с течением времени амплитуды.

Изображение слайда
4

Слайд 4

3. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний - уравнение траектории результирую-щего колебания, уравнение эллипса, оси которого ориентированы относительно координатных осей произвольно. Складываются два ГК одинаковой частоты, происходящих во взаимно перпендикулярных направлениях вдоль осей x и y. Чтобы найти уравнение траектории результирующего колебания у=f ( х ) необходимо исключить зависимость от времени ( t ) в системе уравнений. Частные случаи.  = m  /2 ( m = 0, 1,  2...), то рис.1., если m – четное, и рис. 2, если m – нечетное , - эллипс вырождает-ся в отрезок прямой 2. Если  = (2m+1)  /2 ( m = 0,  1,  2,...), то уравнение траектории - уравнение эллипса, оси которого совпадают с осями координат, а его полуоси равны соответствующим амплитудам. Если А=В, то эллипс вырождается в окружность, а колебания называются поляризованными по кругу.

Изображение слайда
5

Слайд 5

4. Фигуры Лиссажу . Если частоты складываемых взаимно перпендикулярных колебаний различны, то траектория результирующего колебания сложна и называются фигурами Лиссажу. Ж. Лиссаж – (1822-1880) – французский физик. Форма этих кривых зависит от соотношения амплитуд, частот и разности фаз складываемых колебаний. Виды фигур Лиссажу , Отношение частот складываемых колебаний равно отношению числа пересечений фигур Лиссажу с прямыми, параллельными осям координат.

Изображение слайда
6

Слайд 6

.Тема : Волновые процессы. Вопросы. Продольные и поперечные волны. Уравнение бегущей волны. Фазовая и групповая скорости. Интерференция волн. Стоячие волны. Электромагнитные волны.

Изображение слайда
7

Слайд 7

5. Продольные и поперечные волны . Процесс распространения колебаний в пространстве называется волной. При распространении волны частицы среды не движутся вместе с волной, а колеблются около своих положений равновесия. Вместе с волной от частицы к частице передается лишь состояние колебательного движения и его энергия. Основное свойство всех волн не зависимо от их природы: перенос энергии осуществляется без переноса вещества. Упругая волна называется гармонической, если соответствующие ей колебания являются гармоническими. Фронтом волны называется геометрическое место точек, до которых дошли колебания в данный момент времени ( t ). Волновой поверхностью называют геометрическое место точек, колеблющихся в одинаковой фазе. Волновых поверхностей существует бесконечно много, а волновой фронт для каждого момента времени один. , график волны. (кси) обозначим смещение частицы из положения равновесия. Расстояние, на которое переместилась волна за период, называется длиной волны.

Изображение слайда
8

Слайд 8

- уравнение плоской бегущей волны, распространяющейся в по - ложительном направлении оси x, V- фазовая скорость. 6. Уравнение бегущей волны. Фазовая скорость. Волновое уравнение . Бегущими называются волны, переносящие в пространстве энергию. Перенос энергии волнами характеризуют вектором плотности потока энергии – вектором Умова. - волновое число - волновое уравнение, где  -оператор Лапласа Любую волну (согласно принципу суперпозиции и разложения Фурье ) можно представить в виде суммы гармонических волн, или группы волн, т.е. в виде волнового пакета. Волновым пакетом называется суперпозиция волн, мало отличающихся друг от друга по частоте, занимающая в каждый момент времени ограниченную область пространства. Согласованное протекание во времени и пространстве нескольких колебательных или волновых процессов связывают с понятием когерентности. Волны называются когерентными, если разность фаз остается постоянной или изменяют-ся по вполне определенному закону. Пусть простейший волновой пакет состоит из 2 х распространяю-щихся вдоль положительного направления оси х гармонических волн с одинаковыми амплитудами, близкими частотами и волновыми числами, причем d  <<  и dk << k.

Изображение слайда
9

Слайд 9

-. 7.Групповая скорость . Уравнение, описывающее распространение волнового пакета имеет вид: - амплитуда колебаний волнового пакета - формула связи между групповой и фазовой скоростями В недиспергирующей среде групповая скорость совпадает с фазовой. Понятие групповой скорости очень важно, т.к. именно она фигурирует при изменении дальности в радиолокации, в системах управления космическими объектами и т.д. В теории относительности доказывается, что групповая скорость U  c, в то время как для фазовой скорости ограничений не существует. Групповая скорость – скорость движения группы волн, образующих в данный момент времени локализованный в пространстве волновой пакет - U.

Изображение слайда
10

Слайд 10

7. Интерференция волн . Волны называются когерентными, если разность фаз остается постоянной или изменяются по вполне определенному закону. Если cos (  2 -  1 ) > 0, то А 2 > А 2 1 + А 2 2 Если cos (  2 -  1 ) < 0, то А 2 < А 2 1 + А 2 2 В результате наложения когерентных волн в разных точках пространства возникают максимумы и минимумы интенсивности, т.е. происходит перераспределение интенсивности - I. Результирующая интенсивность определяется выражением:

Изображение слайда
11

Слайд 11

8. Стоячие волны . Волны, образующиеся при наложении двух бегущих волн, распростра-няющихся навстречу друг другу одинаковыми частотами и амплитудами, называются стоячими. Падающая на преграду волна отражается от преграды и накладывается на бегущую ей навстречу волну. Точки среды, в которых амплитуда стоячей волны максимальна, называ-ются пучностями, а точки среды, в которых амплитуда стоячей волны минимальна, называются узлами. В точках среды, для которых 2  х/  кратен четному числу  /2, амплитуда стоячей волны максимальна - амплитуда стоячей волны - уравнение стоячей волны х пучн.1 - х пучн.0 =  /2 х узл.1 - х узл.0 = 3 / 2 -  / 4 =  / 2 - координаты пучностей и узлов стоячей волны -расстояние между двумя соседними пучностями или узлами стоячей волны

Изображение слайда
12

Слайд 12

Если среда, от которой отражается стоячая волна, менее плотная, то вместе отражения получается пучность. Если наоборот – более плотная, то возникает узел. В случае стоячей волны переноса энергии нет.

Изображение слайда
13

Слайд 13

9. Электромагнитные волны . Электромагнитные в олны - переменное электромагнитное поле, распростра-няющееся в пространстве со скорость света в вакууме. Существование электромагнитных волн вытекает из системы уравнений Маквелла. Источник ЭМВ - любой колебательный контур, по которому течет переменный электрический ток. Например, открытый колебательный контур Тип излучения Длина волны (м) Частота (Гц) Вид источника колебания Радиоволны 10 -3 - 10 -4 3  10 5 - 3  10 12 Колебательный контур, вибратор Герца. Световые волны 5  10 -4 - 8  10 -12 10 11 - 10 14 лазеры, лампы Рентгеновское излучение 10 -9 - 10 -12 10 17 - 10 19 Трубки Рентгена  - излучение  < 10 -12  > 10 19 радиоактивные распады, процессы, космические, ядерные процессы. Таблица 1. Электромагнитные волны

Изображение слайда
14

Слайд 14

10. Дифференциальное уравнение ЭМВ Векторы напряженностей электрического и магнитного переменного поля, удовлетворяют волновому уравнению: В вакууме скорость распространения ЭМВ равна скорости света в вакууме – с. Следствие теории Максвелла - поперечность ЭМВ. Всякая функция, удовлетворяющая уравнениям (1) и (2), описывает волну. - фазовая скорость ЭМВ, - решение уравнений (1) и (2) - скорость света в вакууме

Изображение слайда
15

Слайд 15

Распространение ЭМВ Векторы  , В и  V образуют правовинтовую тройку. Векторы  и В всегда колеблются в электромагнитной волне в одинаковых фазах.

Изображение слайда
16

Слайд 16

11. Энергия и импульс ЭМ поля Запишем величины объемной плотности энергии для ЭП и МП и общую формулу: Согласно СТО формула (4) имеет общее значение и справедлива для любых тел. - импульс ЭМП -где, S - модуль вектора плотности потока энергии - энергия ЭМП

Изображение слайда
17

Последний слайд презентации: Лекция №3. Тема : Сложение гармонических колебаний. Вопросы. Сложение

Изображение слайда