இயந்திர அலைகள் ஏற்படுவதற்கு என்ன தேவை. இயந்திர அலைகளின் தோற்றம் மற்றும் பரப்புதல். அலைகளை வகைப்படுத்தும் உடல் அளவுகள்

உங்கள் 7 ஆம் வகுப்பு இயற்பியல் பாடத்தில், நீங்கள் இயந்திர அதிர்வுகளைப் படித்தீர்கள். ஒரே இடத்தில் எழுந்ததால், அதிர்வுகள் விண்வெளியின் அண்டை பகுதிகளுக்கு பரவுவது பெரும்பாலும் நிகழ்கிறது. உதாரணமாக, தண்ணீரில் வீசப்பட்ட ஒரு கூழாங்கல் அதிர்வுகளின் பரவல் அல்லது பூகம்பத்தின் மையப்பகுதியிலிருந்து பரவும் பூமியின் மேலோட்டத்தின் அதிர்வுகளை நினைவில் கொள்ளுங்கள். அத்தகைய சந்தர்ப்பங்களில், அவர்கள் அலை இயக்கம் பற்றி பேசுகிறார்கள் - அலைகள் (படம் 17.1). இந்தப் பத்தியிலிருந்து அலை இயக்கத்தின் அம்சங்களைப் பற்றி அறிந்து கொள்வீர்கள்.

இயந்திர அலைகளை உருவாக்கவும்

மிகவும் நீளமான கயிற்றை எடுத்துக் கொள்வோம், அதன் ஒரு முனை செங்குத்து மேற்பரப்பில் இணைப்போம், மற்றொன்று நாம் மேலும் கீழும் (ஊசலாடும்) நகர்த்துவோம். கையில் இருந்து அதிர்வுகள் கயிற்றில் பரவும், படிப்படியாக ஊசலாட்ட இயக்கத்தில் மேலும் மேலும் தொலைதூர புள்ளிகளை உள்ளடக்கியது - ஒரு இயந்திர அலை கயிற்றில் இயங்கும் (படம் 17.2).

ஒரு இயந்திர அலை என்பது ஒரு மீள் ஊடகத்தில் அதிர்வுகளை பரப்புவதாகும்*.

இப்போது நாம் ஒரு நீண்ட மென்மையான நீரூற்றை கிடைமட்டமாக சரிசெய்து, அதன் இலவச முடிவில் தொடர்ச்சியான அடிகளின் தொடர்ச்சியைப் பயன்படுத்துகிறோம் - வசந்தத்தின் சுருள்களின் ஒடுக்கம் மற்றும் அரிதான தன்மைகளைக் கொண்ட ஒரு அலை வசந்த காலத்தில் இயங்கும் (படம் 17.3).

மேலே விவரிக்கப்பட்ட அலைகளைக் காணலாம், இருப்பினும் பெரும்பாலான இயந்திர அலைகள் கண்ணுக்கு தெரியாதவை, எ.கா. ஒலி அலைகள்(படம் 17.4).

முதல் பார்வையில், அனைத்து இயந்திர அலைகளும் முற்றிலும் வேறுபட்டவை, ஆனால் அவற்றின் நிகழ்வு மற்றும் பரவலுக்கான காரணங்கள் ஒன்றே.

ஒரு இயந்திர அலை ஒரு ஊடகத்தில் எப்படி, ஏன் பரவுகிறது என்பதைக் கண்டுபிடிப்போம்

எந்த இயந்திர அலையும் ஒரு ஊசலாடும் உடலால் உருவாக்கப்படுகிறது - அலையின் ஆதாரம். ஊசலாட்ட இயக்கத்தை மேற்கொள்வதன் மூலம், அலை மூலமானது தனக்கு நெருக்கமான ஊடகத்தின் அடுக்குகளை சிதைக்கிறது (அவற்றை சுருக்கி நீட்டுகிறது அல்லது இடமாற்றம் செய்கிறது). இதன் விளைவாக, மீள் சக்திகள் எழுகின்றன, அவை ஊடகத்தின் அண்டை அடுக்குகளில் செயல்படுகின்றன மற்றும் கட்டாய அதிர்வுகளை மேற்கொள்ளும்படி கட்டாயப்படுத்துகின்றன. இந்த அடுக்குகள், பின்வரும் அடுக்குகளை சிதைத்து, அதிர்வை ஏற்படுத்துகின்றன. படிப்படியாக, ஒன்றன் பின் ஒன்றாக, ஊடகத்தின் அனைத்து அடுக்குகளும் ஊசலாட்ட இயக்கத்தில் ஈடுபட்டுள்ளன - ஒரு இயந்திர அலை ஊடகம் வழியாக பரவுகிறது.

அரிசி. 17.6. ஒரு நீளமான அலையில், நடுத்தர அடுக்குகள் அலை பரவலின் திசையில் ஊசலாடுகின்றன

குறுக்கு மற்றும் நீளமான இயந்திர அலைகளை நாம் வேறுபடுத்துகிறோம்

ஒரு கயிற்றில் அலை பரவலை ஒப்பிடுவோம் (படம் 17.2 ஐப் பார்க்கவும்) மற்றும் ஒரு வசந்த காலத்தில் (படம் 17.3 ஐப் பார்க்கவும்).

கயிற்றின் தனிப் பகுதிகள் அலையின் பரவல் திசைக்கு செங்குத்தாக நகர்கின்றன (ஊசலாட்டம்). இத்தகைய அலைகள் குறுக்குவெட்டு (படம் 17.5) என்று அழைக்கப்படுகின்றன. குறுக்கு அலைகள் பரவும்போது, ​​நடுத்தரத்தின் சில அடுக்குகள் மற்றவற்றுடன் ஒப்பிடும்போது மாறுகின்றன. இடப்பெயர்ச்சி சிதைப்பது திடப்பொருட்களில் மட்டுமே மீள் சக்திகளின் தோற்றத்துடன் சேர்ந்துள்ளது, எனவே குறுக்கு அலைகள் திரவங்கள் மற்றும் வாயுக்களில் பரவ முடியாது. எனவே, குறுக்கு அலைகள் திடப்பொருட்களில் மட்டுமே பரவுகின்றன.

ஒரு அலை ஒரு வசந்த காலத்தில் பரவும் போது, ​​வசந்தத்தின் சுருள்கள் அலை பரவலின் திசையில் நகரும் (ஊசலாடும்). இத்தகைய அலைகள் நீளமான (படம் 17.6) என்று அழைக்கப்படுகின்றன. ஒரு நீளமான அலை பரவும் போது, ​​சுருக்கம் மற்றும் பதற்றம் சிதைவுகள் ஊடகத்தில் ஏற்படுகின்றன (அலை பரவும் திசையில், நடுத்தரத்தின் அடர்த்தி அதிகரிக்கிறது அல்லது குறைகிறது). எந்தவொரு சூழலிலும் இத்தகைய சிதைவுகள் மீள் சக்திகளின் தோற்றத்துடன் இருக்கும். எனவே, நீளமான அலைகள் திடப்பொருள்கள், திரவங்கள் மற்றும் வாயுக்களில் பரவுகின்றன.

ஒரு திரவத்தின் மேற்பரப்பில் உள்ள அலைகள் நீளமாகவோ அல்லது குறுக்காகவோ இல்லை. அவை சிக்கலான நீள்வெட்டு-குறுக்குவெட்டு தன்மையைக் கொண்டுள்ளன, திரவத் துகள்கள் நீள்வட்டங்களில் நகரும். நீங்கள் ஒரு லேசான மரத் துண்டைக் கடலில் எறிந்து, அதன் இயக்கத்தை நீரின் மேற்பரப்பில் பார்த்தால் இதை எளிதாகச் சரிபார்க்கலாம்.

அலைகளின் அடிப்படை பண்புகளை கண்டறிதல்

1. ஊசலாட்ட இயக்கம் ஊடகத்தின் ஒரு புள்ளியில் இருந்து மற்றொரு இடத்திற்கு உடனடியாக அனுப்பப்படுவதில்லை, ஆனால் சிறிது தாமதத்துடன், அலைகள் ஒரு வரையறுக்கப்பட்ட வேகத்துடன் நடுத்தரத்தில் பரவுகின்றன.

2. இயந்திர அலைகளின் ஆதாரம் ஒரு ஊசலாடும் உடல். ஒரு அலை பரவும்போது, ​​ஊடகத்தின் பகுதிகளின் அலைவுகள் கட்டாயப்படுத்தப்படுகின்றன, எனவே ஊடகத்தின் ஒவ்வொரு பகுதியின் அலைவுகளின் அதிர்வெண் அலை மூலத்தின் அலைவுகளின் அதிர்வெண்ணுக்கு சமமாக இருக்கும்.

3. இயந்திர அலைகள் வெற்றிடத்தில் பரவ முடியாது.

4. அலை இயக்கம் பொருளின் பரிமாற்றத்துடன் இல்லை - நடுத்தரத்தின் பகுதிகள் சமநிலை நிலைகளுடன் ஒப்பிடுகையில் ஊசலாடுகின்றன.

5. அலையின் வருகையுடன், நடுத்தரத்தின் பகுதிகள் நகரத் தொடங்குகின்றன (இயக்க ஆற்றலைப் பெறுதல்). இதன் பொருள் அலை பரவும்போது ஆற்றல் பரிமாற்றம் ஏற்படுகிறது.

பொருள் பரிமாற்றம் இல்லாமல் ஆற்றல் பரிமாற்றம் எந்த அலையின் மிக முக்கியமான சொத்து.

நீரின் மேற்பரப்பில் அலைகளின் பரவலை நினைவில் கொள்ளுங்கள் (படம் 17.7). அலை இயக்கத்தின் அடிப்படை பண்புகளை என்ன அவதானிப்புகள் உறுதிப்படுத்துகின்றன?

அதிர்வுகளை வகைப்படுத்தும் இயற்பியல் அளவுகளை நினைவுபடுத்துகிறோம்

அலை என்பது அலைவுகளின் பரவல் ஆகும், எனவே அலைவுகளை (அதிர்வெண், காலம், வீச்சு) வகைப்படுத்தும் இயற்பியல் அளவுகளும் அலையை வகைப்படுத்துகின்றன. எனவே, 7 ஆம் வகுப்பு பொருளை நினைவில் கொள்வோம்:

	உடல் அளவுகள், அலைவுகளை வகைப்படுத்துதல்
	அலைவு அதிர்வெண் ν	அலைவு காலம் டி	அலைவு வீச்சு ஏ
வரையறுக்கவும்	ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு அலைவுகளின் எண்ணிக்கை	ஒரு அலைவு நேரம்	அதிகபட்ச தூரம், இதன் மூலம் புள்ளி சமநிலை நிலையில் இருந்து விலகுகிறது
தீர்மானிப்பதற்கான சூத்திரம்
	N என்பது ஒரு நேர இடைவெளியில் அலைவுகளின் எண்ணிக்கை t
SI அலகு		இரண்டாவது (கள்)

கவனம் செலுத்துங்கள்! ஒரு இயந்திர அலை பரவும் போது, ​​அலை பரவும் ஊடகத்தின் அனைத்து பகுதிகளும் ஒரே அதிர்வெண்ணுடன் (ν) அதிர்வுறும், இது அலை மூலத்தின் அலைவு அதிர்வெண்ணுக்கு சமம், எனவே காலம்

ஊடகத்தின் அனைத்து புள்ளிகளுக்கும் அதிர்வுகள் (டி) ஒரே மாதிரியாக இருக்கும், ஏனெனில்

ஆனால் அலை மூலத்திலிருந்து தூரத்துடன் அலைவுகளின் வீச்சு படிப்படியாக குறைகிறது.

அலை பரவலின் நீளம் மற்றும் வேகத்தைக் கண்டறியவும்

ஒரு கயிற்றில் ஒரு அலை பரவுவதைப் பற்றி சிந்தியுங்கள். கயிற்றின் முடிவானது ஒரு முழுமையான அலைவு செய்யட்டும், அதாவது அலை பரவல் நேரம் ஒரு காலகட்டத்திற்கு சமம் (t = T). இந்த நேரத்தில், அலை ஒரு குறிப்பிட்ட தூரத்தில் பரவியது λ (படம் 17.8, a). இந்த தூரம் அலைநீளம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

அலைநீளம் λ என்பது T க்கு சமமான நேரத்தில் அலை பரவும் தூரம்:

இதில் v என்பது அலை பரவலின் வேகம். அலைநீளத்தின் SI அலகு மீட்டர்:

ஒருவருக்கொருவர் ஒரே அலைநீளத்தின் தொலைவில் அமைந்துள்ள கயிற்றின் புள்ளிகள் ஒத்திசைவாக ஊசலாடுவதைக் கவனிக்க எளிதானது - அவை ஒரே அலைவு கட்டத்தைக் கொண்டுள்ளன (படம் 17.8, பி, சி). எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு கயிற்றின் A மற்றும் B புள்ளிகள் ஒரே நேரத்தில் மேலே நகர்ந்து, ஒரே நேரத்தில் அலையின் முகடுகளை அடைகின்றன, பின்னர் ஒரே நேரத்தில் கீழே நகரத் தொடங்குகின்றன.

அரிசி. 17.8 அலைநீளம் என்பது ஒரு அலையின் போது அலை பயணிக்கும் தூரத்திற்கு சமம்

λ = vT சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி, நீங்கள் பரப்புதல் வேகத்தை தீர்மானிக்க முடியும்

அலை பரப்புதலின் நீளம், அதிர்வெண் மற்றும் வேகம் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான உறவுக்கான சூத்திரத்தைப் பெறுகிறோம் - அலை சூத்திரம்:

ஒரு அலை ஒரு ஊடகத்திலிருந்து இன்னொரு ஊடகத்திற்குச் சென்றால், அதன் பரப்புதலின் வேகம் மாறுகிறது, ஆனால் அதிர்வெண் மாறாமல் இருக்கும், ஏனெனில் அதிர்வெண் அலையின் மூலத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. எனவே, v = λν சூத்திரத்தின்படி, ஒரு அலை ஒரு ஊடகத்திலிருந்து மற்றொன்றுக்கு செல்லும் போது, ​​அலைநீளம் மாறுகிறது.

அலை சூத்திரம்

சிக்கல்களைத் தீர்க்க கற்றுக்கொள்வது

பணி. ஒரு குறுக்கு அலையானது தண்டு வழியாக 3 மீ/வி வேகத்தில் பரவுகிறது. படத்தில். படம் 1 ஒரு கட்டத்தில் தண்டு நிலை மற்றும் அலை பரவலின் திசையைக் காட்டுகிறது. கலத்தின் பக்கம் 15 செ.மீ. என்று வைத்துக் கொண்டு, தீர்மானிக்கவும்:

1) அலைவீச்சு, காலம், அதிர்வெண் மற்றும் அலைநீளம்;

உடல் பிரச்சனை பகுப்பாய்வு, தீர்வு

அலை குறுக்காக உள்ளது, எனவே தண்டுகளின் புள்ளிகள் அலை பரவும் திசைக்கு செங்குத்தாக ஊசலாடுகின்றன (அவை சில சமநிலை நிலைகளுடன் ஒப்பிடும்போது மேலும் கீழும் மாறுகின்றன).

1) படத்தில் இருந்து. 1 சமநிலை நிலையிலிருந்து (A அலையின் வீச்சு) அதிகபட்ச விலகல் 2 கலங்களுக்கு சமமாக இருப்பதைக் காண்கிறோம். இதன் பொருள் A = 2 15 cm = 30 cm.

முகடு மற்றும் தொட்டிக்கு இடையே உள்ள தூரம் முறையே 60 செ.மீ (4 செல்கள்) ஆகும், இரண்டு அருகிலுள்ள முகடுகளுக்கு (அலைநீளம்) இடையே உள்ள தூரம் இரண்டு மடங்கு பெரியது. இதன் பொருள் λ = 2 60 செமீ = 120 செமீ = 1.2 மீ.

அலை சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி அலையின் அதிர்வெண் ν மற்றும் காலம் T ஐக் காண்கிறோம்:

2) தண்டுகளின் புள்ளிகளின் இயக்கத்தின் திசையைக் கண்டறிய, நாங்கள் கூடுதல் கட்டுமானத்தைச் செய்வோம். அலை ஒரு குறுகிய கால இடைவெளியில் Δt சிறிது தூரம் நகரட்டும். அலை வலதுபுறமாக மாறுவதால், அதன் வடிவம் காலப்போக்கில் மாறாது, தண்டு புள்ளிகள் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள நிலையை எடுக்கும். 2 புள்ளியிடப்பட்ட கோடு.

அலை குறுக்காக உள்ளது, அதாவது, தண்டு புள்ளிகள் அலை பரவும் திசைக்கு செங்குத்தாக நகரும். படம் இருந்து. 2 ஒரு நேர இடைவெளிக்குப் பிறகு K புள்ளி அதன் ஆரம்ப நிலையை விட குறைவாக இருக்கும், எனவே, அதன் இயக்கத்தின் வேகம் கீழ்நோக்கி இயக்கப்படுகிறது; புள்ளி B அதிகமாக நகரும், எனவே, அதன் இயக்கத்தின் வேகம் மேல்நோக்கி இயக்கப்படுகிறது; புள்ளி சி குறைவாக நகரும், எனவே, அதன் இயக்கத்தின் வேகம் கீழ்நோக்கி இயக்கப்படுகிறது.

பதில்: A = 30 செ.மீ; T = 0.4 s; ν = 2.5 ஹெர்ட்ஸ்; λ = 1.2 மீ; கே மற்றும் சி - கீழே, பி - மேல்.

சுருக்கமாகச் சொல்லலாம்

ஒரு மீள் ஊடகத்தில் அதிர்வுகளின் பரவல் ஒரு இயந்திர அலை என்று அழைக்கப்படுகிறது. ஒரு இயந்திர அலை, இதில் நடுத்தரத்தின் பகுதிகள் அலை பரவும் திசைக்கு செங்குத்தாக அதிர்வது குறுக்குவெட்டு என்று அழைக்கப்படுகிறது; அலை பரவும் திசையில் நடுத்தரத்தின் பகுதிகள் ஊசலாடும் அலை நீளம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

ஒரு அலை உடனடியாக விண்வெளியில் பரவுவதில்லை, ஆனால் ஒரு குறிப்பிட்ட வேகத்தில். ஒரு அலை பரவும் போது, ​​பொருள் மாற்றப்படாமல் ஆற்றல் மாற்றப்படுகிறது. ஒரு காலத்திற்கு சமமான நேரத்தில் அலை பரவும் தூரம் அலைநீளம் என்று அழைக்கப்படுகிறது - இது ஒத்திசைவாக ஊசலாடும் இரண்டு நெருங்கிய புள்ளிகளுக்கு இடையிலான தூரம் (ஒரே அலைவு கட்டம் கொண்டது). அலை பரப்புதலின் நீளம் λ, அதிர்வெண் ν மற்றும் வேகம் v ஆகியவை அலை சூத்திரத்தால் தொடர்புடையவை: v = λν.

பாதுகாப்பு கேள்விகள்

1. ஒரு இயந்திர அலையை வரையறுக்கவும். 2. ஒரு இயந்திர அலையின் உருவாக்கம் மற்றும் பரவலின் வழிமுறையை விவரிக்கவும். 3. அலை இயக்கத்தின் முக்கிய பண்புகளை பெயரிடவும். 4. எந்த அலைகள் நீளவாக்கில் அழைக்கப்படுகின்றன? குறுக்காகவா? அவை எந்த சூழலில் பரவுகின்றன? 5. அலைநீளம் என்றால் என்ன? அது எப்படி வரையறுக்கப்படுகிறது? 6. அலை பரவலின் நீளம், அதிர்வெண் மற்றும் வேகம் எவ்வாறு தொடர்புடையது?

உடற்பயிற்சி எண். 17

1. படத்தில் உள்ள ஒவ்வொரு அலையின் நீளத்தையும் தீர்மானிக்கவும். 1.

2. கடலில், அலைநீளம் 270 மீ அடையும், அதன் காலம் 13.5 வி. அத்தகைய அலையின் பரவலின் வேகத்தை தீர்மானிக்கவும்.

3. அலை பரவலின் வேகமும், அலை பரவும் ஊடகத்தில் உள்ள புள்ளிகளின் இயக்கத்தின் வேகமும் ஒத்துப்போகிறதா?

4. ஒரு இயந்திர அலை ஏன் வெற்றிடத்தில் பரவுவதில்லை?

5. புவியியலாளர்களால் உருவாக்கப்பட்ட வெடிப்பின் விளைவாக, பூமியின் மேலோட்டத்தில் ஒரு அலை 4.5 கிமீ / வி வேகத்தில் பரவியது. பூமியின் ஆழமான அடுக்குகளிலிருந்து பிரதிபலித்தது, வெடிப்புக்கு 20 வினாடிகளுக்குப் பிறகு பூமியின் மேற்பரப்பில் அலை பதிவு செய்யப்பட்டது. பாறை எந்த ஆழத்தில் நிகழ்கிறது, அதன் அடர்த்தி பூமியின் மேலோட்டத்தின் அடர்த்தியிலிருந்து கடுமையாக வேறுபடுகிறது?

6. படத்தில். படம் 2 இரண்டு கயிறுகளைக் காட்டுகிறது, அதனுடன் ஒரு குறுக்கு அலை பரவுகிறது. ஒவ்வொரு கயிறும் அதன் புள்ளிகளில் ஒன்றின் அதிர்வு திசையைக் காட்டுகிறது. அலை பரவலின் திசைகளைத் தீர்மானிக்கவும்.

7. படத்தில். படம் 3 இரண்டு வடங்களின் நிலையைக் காட்டுகிறது, அதனுடன் அலை பரவுகிறது, மேலும் ஒவ்வொரு அலையின் பரவலின் திசையும் காட்டப்பட்டுள்ளது. ஒவ்வொரு வழக்குக்கும் a மற்றும் b, தீர்மானிக்கவும்: 1) அலைவீச்சு, காலம், அலைநீளம்; 2) எந்த திசையில் இந்த நேரத்தில்நேரம், தண்டு நகர்வின் A, B மற்றும் C புள்ளிகள்; 3) வடத்தின் எந்தப் புள்ளியும் 30 வினாடிகளில் செய்யும் அலைவுகளின் எண்ணிக்கை. செல்லின் பக்கம் 20 செ.மீ.

8. கடலோரத்தில் நின்று கொண்டிருந்த ஒருவர், அண்டை அலை முகடுகளுக்கு இடையே உள்ள தூரம் 15 மீ என்று தீர்மானித்தார். அலை பரவலின் வேகத்தை தீர்மானிக்கவும்.

இது பாடநூல் பொருள்

1. இயந்திர அலைகள், அலை அதிர்வெண். நீளமான மற்றும் குறுக்கு அலைகள்.

2. அலை முன். வேகம் மற்றும் அலைநீளம்.

3. விமான அலை சமன்பாடு.

4. அலையின் ஆற்றல் பண்புகள்.

5. சில சிறப்பு வகை அலைகள்.

6. டாப்ளர் விளைவு மற்றும் மருத்துவத்தில் அதன் பயன்பாடு.

7. மேற்பரப்பு அலைகளின் பரவலின் போது அனிசோட்ரோபி. செயல் அதிர்ச்சி அலைகள்உயிரியல் திசுக்களில்.

8. அடிப்படை கருத்துக்கள் மற்றும் சூத்திரங்கள்.

9. பணிகள்.

2.1 இயந்திர அலைகள், அலை அதிர்வெண். நீளமான மற்றும் குறுக்கு அலைகள்

ஒரு மீள் ஊடகத்தின் (திட, திரவ அல்லது வாயு) எந்த இடத்திலும் அதன் துகள்களின் அதிர்வுகள் உற்சாகமாக இருந்தால், துகள்களுக்கு இடையிலான தொடர்பு காரணமாக, இந்த அதிர்வு ஒரு குறிப்பிட்ட வேகத்தில் ஒரு துகள் முதல் துகள் வரை ஊடகத்தில் பரவத் தொடங்கும். v.

உதாரணமாக, ஒரு ஊசலாடும் உடல் ஒரு திரவ அல்லது வாயு ஊடகத்தில் வைக்கப்பட்டால், உடலின் ஊசலாட்ட இயக்கம் அதை ஒட்டிய ஊடகத்தின் துகள்களுக்கு அனுப்பப்படும். அவை, ஊசலாட்ட இயக்கத்தில் அண்டை துகள்களை ஈடுபடுத்துகின்றன, மற்றும் பல. இந்த வழக்கில், நடுத்தரத்தின் அனைத்து புள்ளிகளும் ஒரே அதிர்வெண்ணுடன் அதிர்வுறும், உடலின் அதிர்வு அதிர்வெண்ணுக்கு சமம். இந்த அதிர்வெண் அழைக்கப்படுகிறது அலை அலைவரிசை.

அலைஒரு மீள் ஊடகத்தில் இயந்திர அதிர்வுகளை பரப்புவதற்கான செயல்முறை ஆகும்.

அலை அலைவரிசைஅலை பரவும் ஊடகத்தின் புள்ளிகளின் அலைவுகளின் அதிர்வெண் ஆகும்.

அலை அலைவு ஆற்றலை ஊசலாட்டத்தின் மூலத்திலிருந்து நடுத்தரத்தின் புற பகுதிகளுக்கு மாற்றுவதுடன் தொடர்புடையது. அதே நேரத்தில், சூழலில் எழுகிறது

ஊடகத்தின் ஒரு புள்ளியிலிருந்து மற்றொரு இடத்திற்கு அலை மூலம் மாற்றப்படும் காலச் சிதைவுகள். ஊடகத்தின் துகள்கள் அலையுடன் நகர்வதில்லை, ஆனால் அவற்றின் சமநிலை நிலைகளைச் சுற்றி ஊசலாடுகின்றன. எனவே, அலை பரவல் பொருள் பரிமாற்றத்துடன் இல்லை.

அதிர்வெண்ணின் படி, இயந்திர அலைகள் வெவ்வேறு வரம்புகளாக பிரிக்கப்படுகின்றன, அவை அட்டவணையில் பட்டியலிடப்பட்டுள்ளன. 2.1

அட்டவணை 2.1.இயந்திர அலை அளவு

அலை பரவலின் திசையுடன் தொடர்புடைய துகள் அலைவுகளின் திசையைப் பொறுத்து, நீளமான மற்றும் குறுக்கு அலைகள் வேறுபடுகின்றன.

நீளமான அலைகள்- அலைகள், அதன் பரப்புதலின் போது நடுத்தரத்தின் துகள்கள் அலை பரவும் அதே நேர் கோட்டில் ஊசலாடுகின்றன. இந்த வழக்கில், சுருக்கம் மற்றும் அரிதான பகுதிகள் ஊடகத்தில் மாறி மாறி வருகின்றன.

நீளமான இயந்திர அலைகள் எழலாம் அனைத்திலும்ஊடகம் (திட, திரவ மற்றும் வாயு).

குறுக்கு அலைகள்- அலைகள், பரப்புதலின் போது துகள்கள் அலையின் பரவல் திசைக்கு செங்குத்தாக ஊசலாடுகின்றன. இந்த வழக்கில், அவ்வப்போது வெட்டு சிதைவுகள் நடுத்தரத்தில் ஏற்படும்.

திரவங்கள் மற்றும் வாயுக்களில், மீள் சக்திகள் சுருக்கத்தின் போது மட்டுமே எழுகின்றன மற்றும் வெட்டலின் போது எழுவதில்லை, எனவே இந்த ஊடகங்களில் குறுக்கு அலைகள் உருவாகாது. விதிவிலக்கு ஒரு திரவத்தின் மேற்பரப்பில் அலைகள்.

2.2 அலை முன். வேகம் மற்றும் அலைநீளம்

இயற்கையில், முடிவில்லாத அதிவேகத்தில் பரவும் செயல்முறைகள் எதுவும் இல்லை, எனவே, ஊடகத்தின் ஒரு கட்டத்தில் வெளிப்புற செல்வாக்கால் உருவாக்கப்பட்ட ஒரு இடையூறு உடனடியாக மற்றொரு புள்ளியை அடையாது, ஆனால் சிறிது நேரம் கழித்து. இந்த வழக்கில், நடுத்தரமானது இரண்டு பகுதிகளாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளது: ஒரு பகுதி ஏற்கனவே ஊசலாட்ட இயக்கத்தில் ஈடுபட்டுள்ளது, மற்றும் புள்ளிகள் சமநிலையில் இருக்கும் ஒரு பகுதி. இந்த பகுதிகளை பிரிக்கும் மேற்பரப்பு அழைக்கப்படுகிறது அலை முன்.

அலை முன் -இந்த தருணத்தில் அலைவு (ஊடகத்தின் இடையூறு) அடைந்த புள்ளிகளின் வடிவியல் இருப்பிடம்.

ஒரு அலை பரவும் போது, ​​அதன் முன் நகர்கிறது, ஒரு குறிப்பிட்ட வேகத்தில் நகரும், இது அலை வேகம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

அலை வேகம் (v) என்பது அதன் முன் நகரும் வேகம்.

அலையின் வேகம் நடுத்தரத்தின் பண்புகள் மற்றும் அலையின் வகையைப் பொறுத்தது: திடமான உடலில் குறுக்கு மற்றும் நீளமான அலைகள் வெவ்வேறு வேகங்களில் பரவுகின்றன.

அனைத்து வகையான அலைகளின் பரவலின் வேகம் பின்வரும் வெளிப்பாட்டின் மூலம் பலவீனமான அலைத் தணிப்பு நிலையின் கீழ் தீர்மானிக்கப்படுகிறது:

இதில் G என்பது நெகிழ்ச்சியின் பயனுள்ள மாடுலஸ், ρ என்பது நடுத்தரத்தின் அடர்த்தி.

ஒரு ஊடகத்தில் அலையின் வேகம் அலைச் செயல்பாட்டில் ஈடுபட்டுள்ள ஊடகத்தின் துகள்களின் இயக்கத்தின் வேகத்துடன் குழப்பப்படக்கூடாது. எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு ஒலி அலை காற்றில் பரவும் போது, ​​அதன் மூலக்கூறுகளின் அதிர்வின் சராசரி வேகம் சுமார் 10 செமீ/வி மற்றும் ஒலி அலையின் வேகம் சாதாரண நிலைமைகள்சுமார் 330 மீ/வி.

அலை முன் வடிவம் தீர்மானிக்கிறது வடிவியல் வகைஅலைகள். இந்த அடிப்படையிலான அலைகளின் எளிமையான வகைகள் தட்டையானதுமற்றும் கோள வடிவமானது.

பிளாட்இது ஒரு அலை ஆகும், அதன் முன் பகுதி பரவலின் திசைக்கு செங்குத்தாக இருக்கும்.

விமான அலைகள் எழுகின்றன, எடுத்துக்காட்டாக, பிஸ்டன் ஊசலாடும் போது வாயுவுடன் மூடிய பிஸ்டன் சிலிண்டரில்.

விமான அலையின் வீச்சு கிட்டத்தட்ட மாறாமல் உள்ளது. அலை மூலத்திலிருந்து தூரத்துடன் அதன் சிறிய குறைவு திரவ அல்லது வாயு ஊடகத்தின் பாகுத்தன்மையுடன் தொடர்புடையது.

கோள வடிவமானதுமுன் கோள வடிவத்தைக் கொண்ட அலை என்று அழைக்கப்படுகிறது.

எடுத்துக்காட்டாக, இது ஒரு திரவ அல்லது வாயு ஊடகத்தில் துடிக்கும் கோள மூலத்தால் ஏற்படும் அலை.

ஒரு கோள அலையின் வீச்சு தொலைவின் சதுரத்திற்கு நேர்மாறான விகிதத்தில் மூலத்திலிருந்து தூரத்துடன் குறைகிறது.

குறுக்கீடு மற்றும் மாறுபாடு போன்ற பல அலை நிகழ்வுகளை விவரிக்க, அலைநீளம் எனப்படும் ஒரு சிறப்புப் பண்பு பயன்படுத்தப்படுகிறது.

அலைநீளம் நடுத்தரத்தின் துகள்களின் அலைவு காலத்திற்கு சமமான நேரத்தில் அதன் முன் நகரும் தூரம்:

இங்கே v- அலை வேகம், டி - அலைவு காலம், ν - நடுத்தர புள்ளிகளின் அலைவுகளின் அதிர்வெண், ω - சுழற்சி அதிர்வெண்.

அலை பரவலின் வேகம் நடுத்தரத்தின் பண்புகளை சார்ந்துள்ளது என்பதால், அலைநீளம் λ ஒரு சூழலில் இருந்து மற்றொரு இடத்திற்கு நகரும் போது, ​​அதிர்வெண் மாறுகிறது ν அப்படியே உள்ளது.

அலைநீளத்தின் இந்த வரையறை ஒரு முக்கியமான வடிவியல் விளக்கத்தைக் கொண்டுள்ளது. படம் பார்க்கலாம். 2.1 a, இது ஒரு குறிப்பிட்ட நேரத்தில் நடுத்தர புள்ளிகளின் இடமாற்றங்களைக் காட்டுகிறது. அலை முன் நிலை A மற்றும் B புள்ளிகளால் குறிக்கப்படுகிறது.

ஒரு அலைவு காலத்திற்குச் சமமான T நேரத்திற்குப் பிறகு, அலை முன் நகர்கிறது. அதன் நிலைகள் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளன. 2.1, b புள்ளிகள் A 1 மற்றும் B 1. அலைநீளம் என்பதை உருவத்திலிருந்து அறியலாம் λ ஒரே கட்டத்தில் ஊசலாடும் அருகிலுள்ள புள்ளிகளுக்கு இடையிலான தூரத்திற்கு சமம், எடுத்துக்காட்டாக, இரண்டு அருகிலுள்ள அதிகபட்சம் அல்லது இடையூறுகளின் குறைந்தபட்சம் இடையே உள்ள தூரம்.

அரிசி. 2.1அலைநீளத்தின் வடிவியல் விளக்கம்

2.3 விமான அலை சமன்பாடு

அலை காலத்தின் விளைவாக எழுகிறது வெளிப்புற தாக்கங்கள்புதன்கிழமை அன்று. விநியோகத்தைக் கவனியுங்கள் தட்டையானதுமூலத்தின் ஹார்மோனிக் அலைவுகளால் உருவாக்கப்பட்ட அலை:

இதில் x மற்றும் மூலத்தின் இடப்பெயர்ச்சி, A என்பது அலைவுகளின் வீச்சு, ω என்பது அலைவுகளின் வட்ட அதிர்வெண்.

ஊடகத்தில் ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளி மூலத்திலிருந்து தொலைவில் s தொலைவில் இருந்தால், அலை வேகம் சமமாக இருந்தால் v,பின்னர் மூலத்தால் உருவாக்கப்பட்ட இடையூறு τ = s/vக்குப் பிறகு இந்த புள்ளியை அடையும். எனவே, t நேரத்தில் கேள்விக்குரிய புள்ளியில் உள்ள அலைவுகளின் கட்டம், அந்த நேரத்தில் மூலத்தின் அலைவுகளின் கட்டம் போலவே இருக்கும். (t - s/v),மற்றும் அலைவுகளின் வீச்சு நடைமுறையில் மாறாமல் இருக்கும். இதன் விளைவாக, இந்த புள்ளியின் ஊசலாட்டங்கள் சமன்பாட்டால் தீர்மானிக்கப்படும்

இங்கே நாம் வட்ட அலைவரிசைக்கான சூத்திரங்களைப் பயன்படுத்தியுள்ளோம் (ω = 2π/T) மற்றும் அலைநீளம் (λ = vடி).

இந்த வெளிப்பாட்டை அசல் சூத்திரத்தில் மாற்றினால், நாம் பெறுகிறோம்

சமன்பாடு (2.2), எந்த நேரத்திலும் ஊடகத்தில் எந்த புள்ளியின் இடப்பெயர்ச்சியையும் தீர்மானிக்கிறது விமான அலை சமன்பாடு.கொசைனுக்கான வாதம் அளவு φ = ωt - 2 π கள் /λ - அழைக்கப்பட்டது அலை கட்டம்.

2.4 அலையின் ஆற்றல் பண்புகள்

அலை பரவும் ஊடகம் இயந்திர ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது, இது அதன் அனைத்து துகள்களின் அதிர்வு இயக்கத்தின் ஆற்றல்களின் கூட்டுத்தொகையாகும். நிறை m 0 கொண்ட ஒரு துகளின் ஆற்றல் சூத்திரத்தின்படி (1.21) காணப்படுகிறது: E 0 = m 0 Α 2 ω 2/2. ஊடகத்தின் ஒரு அலகு தொகுதி n = ஐக் கொண்டுள்ளது ப/ மீ 0 துகள்கள் (ρ - நடுத்தர அடர்த்தி). எனவே, ஊடகத்தின் ஒரு அலகு அளவு ஆற்றல் w р = nЕ 0 = ρ Α 2 ω 2 /2.

வால்யூமெட்ரிக் ஆற்றல் அடர்த்தி(\¥р) - அதன் அளவின் ஒரு அலகில் உள்ள ஊடகத்தின் துகள்களின் அதிர்வு இயக்கத்தின் ஆற்றல்:

இதில் ρ என்பது நடுத்தரத்தின் அடர்த்தி, A என்பது துகள் அலைவுகளின் வீச்சு, ω என்பது அலையின் அதிர்வெண்.

ஒரு அலை பரவுவதால், மூலத்தால் வழங்கப்படும் ஆற்றல் தொலைதூர பகுதிகளுக்கு மாற்றப்படுகிறது.

ஆற்றல் பரிமாற்றத்தை அளவுகோலாக விவரிக்க, பின்வரும் அளவுகள் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டுள்ளன.

ஆற்றல் ஓட்டம்(F) - ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு கொடுக்கப்பட்ட மேற்பரப்பு வழியாக அலை மூலம் பரிமாற்றப்படும் ஆற்றலுக்கு சமமான மதிப்பு:

அலை தீவிரம்அல்லது ஆற்றல் பாய்வு அடர்த்தி (I) - அலை பரவல் திசைக்கு செங்குத்தாக ஒரு அலகு பகுதி வழியாக அலை மூலம் மாற்றப்படும் ஆற்றல் பாய்ச்சலுக்கு சமமான மதிப்பு:

அலையின் தீவிரம் அதன் பரவலின் வேகம் மற்றும் வால்யூமெட்ரிக் ஆற்றல் அடர்த்தி ஆகியவற்றின் உற்பத்திக்கு சமம் என்பதைக் காட்டலாம்.

2.5 சில சிறப்பு வகைகள்

அலைகள்

1. அதிர்ச்சி அலைகள்.ஒலி அலைகள் பரவும் போது, ​​துகள் அதிர்வு வேகம் பல செமீ/விக்கு மேல் இல்லை, அதாவது. இது அலை வேகத்தை விட நூற்றுக்கணக்கான மடங்கு குறைவு. வலுவான இடையூறுகளின் கீழ் (வெடிப்பு, சூப்பர்சோனிக் வேகத்தில் உடல்களின் இயக்கம், சக்திவாய்ந்த மின் வெளியேற்றம்), ஊடகத்தின் ஊசலாடும் துகள்களின் வேகம் ஒலியின் வேகத்துடன் ஒப்பிடலாம். இது அதிர்ச்சி அலை எனப்படும் விளைவை உருவாக்குகிறது.

வெடிப்பின் போது, ​​அதிக வெப்பநிலைக்கு சூடேற்றப்பட்ட அதிக அடர்த்தி கொண்ட பொருட்கள், சுற்றியுள்ள காற்றின் மெல்லிய அடுக்கை விரிவுபடுத்தி சுருக்குகின்றன.

அதிர்ச்சி அலை -அதிவேக வேகத்தில் பரவும் ஒரு மெல்லிய மாற்றம் மண்டலம், இதில் அழுத்தம், அடர்த்தி மற்றும் பொருளின் இயக்கத்தின் வேகத்தில் திடீர் அதிகரிப்பு உள்ளது.

அதிர்ச்சி அலை குறிப்பிடத்தக்க ஆற்றலைக் கொண்டிருக்கும். ஆம், எப்போது அணு வெடிப்புஒரு அதிர்ச்சி அலை உருவாவதற்கு சூழல்மொத்த வெடிப்பு ஆற்றலில் 50% செலவிடப்படுகிறது. அதிர்ச்சி அலை, பொருட்களை அடையும், அழிவை ஏற்படுத்தும்.

2. மேற்பரப்பு அலைகள்.தொடர்ச்சியான ஊடகங்களில் உடல் அலைகளுடன், நீட்டிக்கப்பட்ட எல்லைகளின் முன்னிலையில், அலை வழிகாட்டிகளின் பாத்திரத்தை வகிக்கும் எல்லைகளுக்கு அருகில் உள்ள அலைகள் இருக்கலாம். இவை, குறிப்பாக, ஒரு திரவ மற்றும் மீள் ஊடகத்தில் மேற்பரப்பு அலைகள், திறந்திருக்கும் ஆங்கில இயற்பியலாளர்டபிள்யூ. ஸ்ட்ரெட் (லார்ட் ரேலி) 19 ஆம் நூற்றாண்டின் 90 களில். சிறந்த வழக்கில், ரேலி அலைகள் அரை-இடத்தின் எல்லையில் பரவுகின்றன, குறுக்கு திசையில் அதிவேகமாக சிதைகின்றன. இதன் விளைவாக, மேற்பரப்பு அலைகள் மேற்பரப்பில் உருவாக்கப்பட்ட இடையூறுகளின் ஆற்றலை ஒப்பீட்டளவில் குறுகிய மேற்பரப்பு அடுக்கில் உள்ளூர்மயமாக்குகின்றன.

மேற்பரப்பு அலைகள் -அலைகள் ஒரு உடலின் இலவச மேற்பரப்பில் அல்லது உடலின் எல்லையில் மற்ற ஊடகங்களுடன் பரவுகின்றன மற்றும் எல்லையிலிருந்து தூரத்துடன் விரைவாகத் தணிகின்றன.

அத்தகைய அலைகளுக்கு ஒரு உதாரணம் பூமியின் மேலோட்டத்தில் உள்ள அலைகள் (அதிர்வு அலைகள்). மேற்பரப்பு அலைகளின் ஊடுருவல் ஆழம் பல அலைநீளங்கள் ஆகும். ஆழத்தில் நீளத்திற்கு சமம்அலை λ, அலையின் வால்யூமெட்ரிக் ஆற்றல் அடர்த்தியானது மேற்பரப்பில் உள்ள அதன் கன அளவு அடர்த்தியின் தோராயமாக 0.05 ஆகும். இடப்பெயர்ச்சி வீச்சு மேற்பரப்பில் இருந்து தூரத்துடன் விரைவாக குறைகிறது மற்றும் நடைமுறையில் பல அலைநீளங்களின் ஆழத்தில் மறைந்துவிடும்.

3. உற்சாக அலைகள் செயலில் சூழல்கள்.

சுறுசுறுப்பான உற்சாகமான அல்லது சுறுசுறுப்பான சூழல் என்பது ஒரு பெரிய எண்ணிக்கையிலான கூறுகளைக் கொண்ட தொடர்ச்சியான சூழலாகும், ஒவ்வொன்றும் ஆற்றல் இருப்பு உள்ளது.

இந்த வழக்கில், ஒவ்வொரு உறுப்பும் மூன்று நிலைகளில் ஒன்றில் இருக்கலாம்: 1 - உற்சாகம், 2 - பயனற்ற தன்மை (உற்சாகத்திற்குப் பிறகு ஒரு குறிப்பிட்ட நேரத்திற்கு உற்சாகமற்ற தன்மை), 3 - ஓய்வு. உறுப்புகள் ஓய்வு நிலையில் இருந்து மட்டுமே உற்சாகமாக முடியும். செயலில் உள்ள ஊடகங்களில் உற்சாக அலைகள் ஆட்டோவேவ்ஸ் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. ஆட்டோவேவ்ஸ் -இவை செயலில் உள்ள ஊடகத்தில் தன்னிறைவு அலைகள், ஊடகத்தில் விநியோகிக்கப்படும் ஆற்றல் ஆதாரங்கள் காரணமாக அவற்றின் குணாதிசயங்களை நிலையானதாக பராமரிக்கின்றன.

ஒரு ஆட்டோவேவின் பண்புகள் - காலம், அலைநீளம், பரவல் வேகம், வீச்சு மற்றும் வடிவம் - ஒரு நிலையான நிலையில் நடுத்தரத்தின் உள்ளூர் பண்புகளை மட்டுமே சார்ந்துள்ளது மற்றும் ஆரம்ப நிலைகளை சார்ந்து இருக்காது. அட்டவணையில் 2.2 ஆட்டோவேவ் மற்றும் சாதாரண இயந்திர அலைகளுக்கு இடையிலான ஒற்றுமைகள் மற்றும் வேறுபாடுகளைக் காட்டுகிறது.

ஆட்டோவேவ்ஸ் புல்வெளியில் தீ பரவுவதை ஒப்பிடலாம். விநியோகிக்கப்பட்ட ஆற்றல் இருப்புக்கள் (உலர்ந்த புல்) உள்ள பகுதியில் சுடர் பரவுகிறது. ஒவ்வொரு அடுத்தடுத்த உறுப்பு (புல் உலர் கத்தி) முந்தைய ஒரு இருந்து பற்றவைக்கப்படுகிறது. இதனால் தூண்டுதல் அலையின் முன்பகுதி (சுடர்) செயலில் உள்ள ஊடகம் (உலர்ந்த புல்) மூலம் பரவுகிறது. இரண்டு நெருப்புகள் சந்திக்கும் போது, ​​ஆற்றல் இருப்புக்கள் தீர்ந்துவிட்டதால், சுடர் மறைந்துவிடும் - புல் அனைத்தும் எரிந்துவிட்டன.

செயலில் உள்ள ஊடகங்களில் ஆட்டோவேவ்களை பரப்புவதற்கான செயல்முறைகளின் விளக்கம் நரம்பு மற்றும் தசை நார்களுடன் செயல் திறன்களின் பரவலைப் படிக்கப் பயன்படுகிறது.

அட்டவணை 2.2.ஆட்டோவேவ் மற்றும் சாதாரண இயந்திர அலைகளின் ஒப்பீடு

2.6 டாப்ளர் விளைவு மற்றும் மருத்துவத்தில் அதன் பயன்பாடு

கிறிஸ்டியன் டாப்ளர் (1803-1853) - ஆஸ்திரிய இயற்பியலாளர், கணிதவியலாளர், வானியலாளர், உலகின் முதல் இயற்பியல் நிறுவனத்தின் இயக்குனர்.

டாப்ளர் விளைவுஅலைவுகளின் மூல மற்றும் பார்வையாளரின் ஒப்பீட்டு இயக்கம் காரணமாக பார்வையாளரால் உணரப்படும் அலைவுகளின் அதிர்வெண்ணில் ஏற்படும் மாற்றத்தைக் கொண்டுள்ளது.

இதன் விளைவு ஒலியியல் மற்றும் ஒளியியலில் காணப்படுகிறது.

அலையின் மூலமும் பெறுநரும் முறையே v I மற்றும் v P ஆகிய திசைவேகங்களுடன் ஒரே நேர்கோட்டில் நடுத்தரத்துடன் தொடர்புடையதாக நகரும் போது டாப்ளர் விளைவை விவரிக்கும் சூத்திரத்தைப் பெறுவோம். ஆதாரம்அதன் சமநிலை நிலைக்கு தொடர்புடைய அதிர்வெண் ν 0 உடன் ஒத்திசைவு அலைவுகளை செய்கிறது. இந்த அலைவுகளால் உருவாகும் அலை ஒரு வேகத்தில் ஊடகம் வழியாக பரவுகிறது v.இந்த வழக்கில் அலைவுகளின் அதிர்வெண் பதிவு செய்யப்படும் என்பதைக் கண்டுபிடிப்போம் பெறுபவர்.

மூல அலைவுகளால் உருவாக்கப்பட்ட இடையூறுகள் ஊடகம் வழியாக பரவி பெறுநரைச் சென்றடைகின்றன. மூலத்தின் ஒரு முழுமையான ஊசலாட்டத்தைக் கவனியுங்கள், இது t 1 = 0 நேரத்தில் தொடங்குகிறது

மற்றும் கணத்தில் முடிவடைகிறது t 2 = T 0 (T 0 என்பது மூலத்தின் அலைவு காலம்). இந்த நேரத்தில் உருவாகும் சூழலின் இடையூறுகள் முறையே t" 1 மற்றும் t" 2 ஆகிய தருணங்களில் பெறுநரைச் சென்றடையும். இந்த வழக்கில், ரிசீவர் ஒரு காலம் மற்றும் அதிர்வெண்ணுடன் அலைவுகளை பதிவு செய்கிறது:

மூலமும் பெறுநரும் நகரும் போது t" 1 மற்றும் t" 2 தருணங்களைக் கண்டுபிடிப்போம் நோக்கிஒருவருக்கொருவர், மற்றும் அவற்றுக்கிடையேயான ஆரம்ப தூரம் S க்கு சமமாக இருக்கும். இந்த நேரத்தில் t 2 = T 0 இந்த தூரம் S - (v И + v П)T 0 (படம் 2.2) க்கு சமமாக மாறும்.

அரிசி. 2.2 t 1 மற்றும் t 2 தருணங்களில் மூல மற்றும் பெறுநரின் ஒப்பீட்டு நிலை

இந்த சூத்திரம் v மற்றும் v p திசைவேகங்கள் இயக்கப்படும் போது வழக்குக்கு செல்லுபடியாகும் நோக்கிஒருவருக்கொருவர். பொதுவாக, நகரும் போது

மூலமும் பெறுநரும் ஒரு நேர் கோட்டில், டாப்ளர் விளைவுக்கான சூத்திரம் வடிவம் பெறுகிறது

மூலத்தைப் பொறுத்தவரை, வேகம் v மற்றும் பெறுநரின் திசையில் நகர்ந்தால் “+” குறியுடனும், இல்லையெனில் “-” குறியுடனும் எடுக்கப்படும். பெறுநருக்கு - இதேபோல் (படம் 2.3).

அரிசி. 2.3அலைகளின் மூல மற்றும் பெறுநரின் வேகத்திற்கான அடையாளங்களின் தேர்வு

மருத்துவத்தில் டாப்ளர் விளைவைப் பயன்படுத்துவதற்கான ஒரு சிறப்பு நிகழ்வைக் கருத்தில் கொள்வோம். அல்ட்ராசவுண்ட் ஜெனரேட்டரை சில தொழில்நுட்ப அமைப்பின் வடிவத்தில் ரிசீவருடன் இணைக்கலாம், அது நடுத்தரத்துடன் தொடர்புடையது. ஜெனரேட்டர் ஒரு அதிர்வெண் ν 0 உடன் அல்ட்ராசவுண்ட் வெளியிடுகிறது, இது ஒரு வேகத்துடன் ஊடகத்தில் பரவுகிறது. நோக்கிஒரு குறிப்பிட்ட உடல் vt வேகம் கொண்ட அமைப்பில் நகர்கிறது. முதலில் கணினி ஒரு பாத்திரத்தை செய்கிறது ஆதாரம் (v AND= 0), மற்றும் உடல் என்பது பெறுநரின் பங்கு (v Tl= v T). அலையானது பொருளில் இருந்து பிரதிபலிக்கப்பட்டு நிலையான பெறும் சாதனத்தால் பதிவு செய்யப்படுகிறது. இந்த வழக்கில் v И = v டி,மற்றும் v p = 0.

சூத்திரத்தை (2.7) இரண்டு முறை பயன்படுத்துவதன் மூலம், உமிழப்படும் சமிக்ஞையின் பிரதிபலிப்புக்குப் பிறகு கணினியால் பதிவுசெய்யப்பட்ட அதிர்வெண்ணுக்கான சூத்திரத்தைப் பெறுகிறோம்:

மணிக்கு நெருங்குகிறதுபிரதிபலித்த சமிக்ஞையின் சென்சார் அதிர்வெண்ணுக்கு பொருள் அதிகரிக்கிறது,மற்றும் எப்போது நீக்குதல் - குறைகிறது.

டாப்ளர் அதிர்வெண் மாற்றத்தை அளவிடுவதன் மூலம், சூத்திரத்திலிருந்து (2.8) நீங்கள் பிரதிபலிக்கும் உடலின் இயக்கத்தின் வேகத்தைக் கண்டறியலாம்:

"+" அடையாளம் உமிழ்ப்பான் நோக்கி உடலின் இயக்கத்திற்கு ஒத்திருக்கிறது.

இரத்த ஓட்டத்தின் வேகம், இதயத்தின் வால்வுகள் மற்றும் சுவர்கள் (டாப்ளர் எக்கோ கார்டியோகிராபி) மற்றும் பிற உறுப்புகளின் இயக்கத்தின் வேகத்தை தீர்மானிக்க டாப்ளர் விளைவு பயன்படுத்தப்படுகிறது. இரத்த வேகத்தை அளவிடுவதற்கான தொடர்புடைய நிறுவலின் வரைபடம் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது. 2.4

அரிசி. 2.4இரத்த வேகத்தை அளவிடுவதற்கான நிறுவல் வரைபடம்: 1 - அல்ட்ராசவுண்ட் மூலம், 2 - அல்ட்ராசவுண்ட் ரிசீவர்

நிறுவல் இரண்டு பைசோ எலக்ட்ரிக் படிகங்களைக் கொண்டுள்ளது, அவற்றில் ஒன்று மீயொலி அதிர்வுகளை (தலைகீழ் பைசோ எலக்ட்ரிக் விளைவு) உருவாக்கப் பயன்படுகிறது, இரண்டாவது அல்ட்ராசவுண்ட் (நேரடி பைசோ எலக்ட்ரிக் விளைவு) இரத்தத்தால் சிதறடிக்கப்படுகிறது.

உதாரணம். அல்ட்ராசவுண்டின் எதிர் பிரதிபலிப்புடன் தமனியில் இரத்த ஓட்டத்தின் வேகத்தை தீர்மானிக்கவும் (ν 0 = 100 kHz = 100,000 Hz, v = 1500 மீ/வி) ஒரு டாப்ளர் அதிர்வெண் மாற்றம் இரத்த சிவப்பணுக்களிலிருந்து நிகழ்கிறது ν டி = 40 ஹெர்ட்ஸ்

தீர்வு. சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி (2.9) நாம் காண்கிறோம்:

v 0 = v டி வி /2v 0 = 40x 1500/(2x 100,000) = 0.3 மீ/வி.

2.7 மேற்பரப்பு அலைகளின் பரவலின் போது அனிசோட்ரோபி. உயிரியல் திசுக்களில் அதிர்ச்சி அலைகளின் விளைவு

1. மேற்பரப்பு அலை பரவலின் அனிசோட்ரோபி. 5-6 kHz அதிர்வெண்ணில் மேற்பரப்பு அலைகளைப் பயன்படுத்தி தோலின் இயந்திர பண்புகளைப் படிக்கும் போது (அல்ட்ராசவுண்ட் உடன் குழப்பமடையக்கூடாது), தோலின் ஒலி அனிசோட்ரோபி தோன்றுகிறது. உடலின் செங்குத்து (Y) மற்றும் கிடைமட்ட (X) அச்சுகளில் - பரஸ்பர செங்குத்தாக திசைகளில் ஒரு மேற்பரப்பு அலையின் பரவலின் வேகம் வேறுபடுகிறது என்பதில் இது வெளிப்படுத்தப்படுகிறது.

ஒலி அனிசோட்ரோபியின் தீவிரத்தை அளவிட, இயந்திர அனிசோட்ரோபி குணகம் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது சூத்திரத்தால் கணக்கிடப்படுகிறது:

எங்கே v ஒய்- செங்குத்து அச்சில் வேகம், v x- கிடைமட்ட அச்சில்.

அனிசோட்ரோபி குணகம் நேர்மறையாக (K+) எடுக்கப்பட்டால் v ஒய்> v xமணிக்கு v ஒய் < v xகுணகம் எதிர்மறையாக எடுத்துக் கொள்ளப்படுகிறது (K -).

தோலில் உள்ள மேற்பரப்பு அலைகளின் வேகத்தின் எண் மதிப்புகள் மற்றும் அனிசோட்ரோபியின் அளவு ஆகியவை தோல் உட்பட பல்வேறு விளைவுகளை மதிப்பிடுவதற்கான புறநிலை அளவுகோலாகும். 2. உயிரியல் திசுக்களில் அதிர்ச்சி அலைகளின் விளைவு.

உயிரியல் திசுக்களில் (உறுப்புகள்) தாக்கத்தின் பல சந்தர்ப்பங்களில், இதன் விளைவாக வரும் அதிர்ச்சி அலைகளை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வது அவசியம்.

அதிக தீவிரம் கொண்ட லேசர் கதிர்வீச்சுக்கு வெளிப்படும் போது திசுக்களில் அதிர்ச்சி அலைகள் ஏற்படுகின்றன. பெரும்பாலும் இதற்குப் பிறகு, வடு (அல்லது பிற) மாற்றங்கள் தோலில் உருவாகத் தொடங்குகின்றன. உதாரணமாக, இது ஒப்பனை நடைமுறைகளில் நிகழ்கிறது. எனவே, அதிர்ச்சி அலைகளின் தீங்கு விளைவிக்கும் விளைவுகளை குறைக்க, கதிர்வீச்சு மற்றும் தோல் ஆகிய இரண்டின் இயற்பியல் பண்புகளை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வதன் மூலம், வெளிப்பாட்டின் அளவை முன்கூட்டியே கணக்கிடுவது அவசியம்.

அரிசி. 2.5ரேடியல் அதிர்ச்சி அலைகளின் பரவல்

ரேடியல் அதிர்ச்சி அலை சிகிச்சையில் அதிர்ச்சி அலைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. படத்தில். விண்ணப்பதாரரிடமிருந்து ரேடியல் அதிர்ச்சி அலைகளின் பரவலை படம் 2.5 காட்டுகிறது.

இத்தகைய அலைகள் ஒரு சிறப்பு அமுக்கி பொருத்தப்பட்ட சாதனங்களில் உருவாக்கப்படுகின்றன. ரேடியல் அதிர்ச்சி அலை ஒரு நியூமேடிக் முறையால் உருவாக்கப்படுகிறது. கையாளுதலில் அமைந்துள்ள பிஸ்டன் அழுத்தப்பட்ட காற்றின் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட துடிப்பின் செல்வாக்கின் கீழ் அதிக வேகத்தில் நகரும். பிஸ்டன் மேனிபுலேட்டரில் பொருத்தப்பட்ட அப்ளிகேட்டரைத் தாக்கும் போது, ​​அதன் இயக்க ஆற்றல் பாதிக்கப்பட்ட உடலின் பகுதியின் இயந்திர ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது. இந்த வழக்கில், விண்ணப்பதாரருக்கும் தோலுக்கும் இடையில் அமைந்துள்ள காற்று இடைவெளியில் அலைகள் பரவும்போது ஏற்படும் இழப்புகளைக் குறைக்கவும், அதிர்ச்சி அலைகளின் நல்ல கடத்துத்திறனை உறுதிப்படுத்தவும், ஒரு தொடர்பு ஜெல் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இயல்பான இயக்க முறை: அதிர்வெண் 6-10 ஹெர்ட்ஸ், இயக்க அழுத்தம் 250 kPa, ஒரு அமர்வுக்கு பருப்புகளின் எண்ணிக்கை - 2000 வரை.

1. கப்பலில், ஒரு சைரன் இயக்கப்பட்டது, மூடுபனியில் சமிக்ஞை செய்யப்படுகிறது, மேலும் t = 6.6 வினாடிகளுக்குப் பிறகு ஒரு எதிரொலி கேட்கப்படுகிறது. பிரதிபலிப்பு மேற்பரப்பு எவ்வளவு தொலைவில் உள்ளது? காற்றில் ஒலியின் வேகம் v= 330 மீ/வி.

தீர்வு

t நேரத்தில், ஒலி 2S தூரம் பயணிக்கிறது: 2S = vt →S = vt/2 = 1090 மீ. பதில்:எஸ் = 1090 மீ.

2. என்ன குறைந்தபட்ச அளவு 100,000 ஹெர்ட்ஸ் சென்சார் மூலம் வெளவால்களால் நிலையை தீர்மானிக்கக்கூடிய பொருள்கள்? 100,000 ஹெர்ட்ஸ் அதிர்வெண்ணைப் பயன்படுத்தி டால்பின்களால் கண்டறியக்கூடிய பொருட்களின் குறைந்தபட்ச அளவு என்ன?

தீர்வு

ஒரு பொருளின் குறைந்தபட்ச பரிமாணங்கள் அலைநீளத்திற்கு சமம்:

λ 1= 330 மீ/வி / 10 5 ஹெர்ட்ஸ் = 3.3 மிமீ. இது வெளவால்கள் உண்ணும் பூச்சிகளின் தோராயமான அளவு;

λ 2= 1500 m/s / 10 5 Hz = 1.5 cm ஒரு டால்பின் ஒரு சிறிய மீனைக் கண்டறியும்.

பதில்:λ 1= 3.3 மிமீ; λ 2= 1.5 செ.மீ.

3. முதலில், ஒரு நபர் மின்னலைப் பார்க்கிறார், 8 வினாடிகளுக்குப் பிறகு அவர் இடியின் கைதட்டலைக் கேட்கிறார். அவனிடமிருந்து எவ்வளவு தூரத்தில் மின்னல் மின்னியது?

தீர்வு

S = v நட்சத்திரம் t = 330 x 8 = 2640 மீ. பதில்: 2640 மீ.

4. இரண்டு ஒலி அலைகள் ஒரே குணாதிசயங்களைக் கொண்டிருக்கின்றன, ஒன்று மற்றொன்றை விட இரண்டு மடங்கு அலைநீளம் கொண்டது. எது அதிக ஆற்றலைக் கொண்டு செல்கிறது? எத்தனை முறை?

தீர்வு

அலையின் தீவிரம் அதிர்வெண்ணின் (2.6) சதுரத்திற்கு நேர் விகிதாசாரமாகவும் அலைநீளத்தின் சதுரத்திற்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகவும் இருக்கும் (ω = 2πv/λ ). பதில்:குறைந்த அலைநீளம் கொண்டவர்; 4 முறை.

5. 262 ஹெர்ட்ஸ் அதிர்வெண் கொண்ட ஒலி அலை 345 மீ/வி வேகத்தில் காற்றில் பயணிக்கிறது. அ) அதன் அலைநீளம் என்ன? b) விண்வெளியில் கொடுக்கப்பட்ட புள்ளியில் உள்ள கட்டம் 90° ஆல் மாற எவ்வளவு நேரம் ஆகும்? c) புள்ளிகள் 6.4 செமீ இடைவெளியில் உள்ள கட்ட வேறுபாடு (டிகிரிகளில்) என்ன?

தீர்வு

A) λ = v /ν = 345/262 = 1.32 மீ;

V) Δφ = 360°s/λ= 360 x 0.064/1.32 = 17.5°. பதில்: A) λ = 1.32 மீ; b) t = T/4; V) Δφ = 17.5°.

6. காற்றில் உள்ள அல்ட்ராசவுண்டின் பரவல் வேகம் தெரிந்தால் அதன் மேல் வரம்பை (அதிர்வெண்) மதிப்பிடவும் v= 330 மீ/வி. காற்று மூலக்கூறுகள் d = 10 -10 மீ வரிசையின் அளவைக் கொண்டுள்ளன என்று வைத்துக்கொள்வோம்.

தீர்வு

காற்றில், ஒரு இயந்திர அலை நீளமானது மற்றும் அலைநீளம் மூலக்கூறுகளின் இரண்டு அருகிலுள்ள செறிவுகளுக்கு (அல்லது அரிதான தன்மைகள்) இடையே உள்ள தூரத்திற்கு ஒத்திருக்கிறது. ஒடுக்கங்களுக்கு இடையிலான தூரம் இருக்க முடியாது என்பதால் சிறிய அளவுகள்மூலக்கூறுகள், பின்னர் வெளிப்படையாக கட்டுப்படுத்தும் வழக்கு d = என்று கருதப்பட வேண்டும் λ. இந்தக் கருத்தில் இருந்து நாம் பெற்றுள்ளோம் ν = v /λ = 3,3x 10 12 ஹெர்ட்ஸ் பதில்:ν = 3,3x 10 12 ஹெர்ட்ஸ்

7. இரண்டு கார்கள் v 1 = 20 m/s மற்றும் v 2 = 10 m/s வேகத்தில் ஒன்றையொன்று நோக்கி நகர்கின்றன. முதல் இயந்திரம் அதிர்வெண் கொண்ட ஒரு சமிக்ஞையை வெளியிடுகிறது ν 0 = 800 ஹெர்ட்ஸ் ஒலியின் வேகம் v= 340 மீ/வி. இரண்டாவது காரின் ஓட்டுநர் என்ன அதிர்வெண் சமிக்ஞையைக் கேட்பார்: அ) கார்கள் சந்திக்கும் முன்; b) கார்கள் சந்தித்த பிறகு?

8. ஒரு ரயில் கடந்து செல்லும்போது, ​​அதன் விசில் அதிர்வெண் ν 1 = 1000 ஹெர்ட்ஸ் (அது நெருங்கும் போது) இலிருந்து ν 2 = 800 ஹெர்ட்ஸ் (ரயில் விலகிச் செல்லும்போது) மாறுவதை நீங்கள் கேட்கிறீர்கள். ரயிலின் வேகம் என்ன?

தீர்வு

இந்த சிக்கல் முந்தையவற்றிலிருந்து வேறுபட்டது, ஏனெனில் ஒலி மூலத்தின் வேகம் - ரயில் - மற்றும் அதன் சமிக்ஞையின் அதிர்வெண் ν 0 தெரியவில்லை. எனவே, அறியப்படாத இரண்டு சமன்பாடுகளின் அமைப்பைப் பெறுகிறோம்:

தீர்வு

விடுங்கள் v- காற்றின் வேகம், அது ஒரு நபரிடமிருந்து (ரிசீவர்) ஒலி மூலத்திற்கு வீசுகிறது. அவை தரையுடன் ஒப்பிடும்போது நிலையானவை, ஆனால் காற்றுடன் ஒப்பிடும்போது அவை இரண்டும் u வேகத்தில் வலதுபுறம் நகரும்.

சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி (2.7), ஒலி அதிர்வெண்ணைப் பெறுகிறோம். ஒரு நபரால் உணரப்பட்டது. இது மாறாமல் உள்ளது:

பதில்:அதிர்வெண் மாறாது.

விரிவுரை - 14. இயந்திர அலைகள்.

2. இயந்திர அலை.

3. இயந்திர அலைகளின் ஆதாரம்.

4. அலைகளின் புள்ளி ஆதாரம்.

5. குறுக்கு அலை.

6. நீள அலை.

7. அலை முன்.

9. கால அலைகள்.

10. ஹார்மோனிக் அலை.

11. அலைநீளம்.

12. பரவல் வேகம்.

13. ஊடகத்தின் பண்புகளில் அலை வேகத்தின் சார்பு.

14. ஹைஜென்ஸ் கொள்கை.

15. அலைகளின் பிரதிபலிப்பு மற்றும் ஒளிவிலகல்.

16. அலை பிரதிபலிப்பு சட்டம்.

17. அலை ஒளிவிலகல் விதி.

18. விமான அலை சமன்பாடு.

19. அலை ஆற்றல் மற்றும் தீவிரம்.

20. சூப்பர்போசிஷன் கொள்கை.

21. ஒத்திசைவான அலைவுகள்.

22. ஒத்திசைவான அலைகள்.

23. அலைகளின் குறுக்கீடு. a) குறுக்கீடு அதிகபட்ச நிலை, b) குறுக்கீடு குறைந்தபட்ச நிலை.

24. குறுக்கீடு மற்றும் ஆற்றல் பாதுகாப்பு சட்டம்.

25. அலை மாறுபாடு.

26. ஹ்யூஜென்ஸ்-ஃப்ரெஸ்னல் கொள்கை.

27. துருவப்படுத்தப்பட்ட அலை.

29. ஒலி அளவு.

30. ஒலியின் சுருதி.

31. ஒலியின் டிம்பர்.

32. அல்ட்ராசவுண்ட்.

33. இன்ஃப்ராசவுண்ட்.

34. டாப்ளர் விளைவு.

1.அலை -இது விண்வெளியில் எந்தவொரு உடல் அளவின் அதிர்வுகளையும் பரப்புவதற்கான செயல்முறையாகும். எடுத்துக்காட்டாக, வாயுக்கள் அல்லது திரவங்களில் உள்ள ஒலி அலைகள் இந்த ஊடகங்களில் அழுத்தம் மற்றும் அடர்த்தி ஏற்ற இறக்கங்களின் பரவலைக் குறிக்கின்றன. மின்காந்த அலைவிண்வெளியில் மின்சார காந்தப்புலங்களின் வலிமையில் அலைவுகளை பரப்புவதற்கான செயல்முறையாகும்.

பொருளின் பரிமாற்றம் மூலம் ஆற்றல் மற்றும் வேகத்தை விண்வெளியில் மாற்ற முடியும். எந்த நகரும் உடலும் இயக்க ஆற்றல் கொண்டது. எனவே, இது பொருளைக் கொண்டு செல்வதன் மூலம் இயக்க ஆற்றலை மாற்றுகிறது. அதே உடல், வெப்பமடைகிறது, விண்வெளியில் நகரும் வெப்ப ஆற்றல் பரிமாற்றம், பொருள் பரிமாற்றம்.

மீள் ஊடகத்தின் துகள்கள் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்டுள்ளன. இடையூறுகள், அதாவது. ஒரு துகளின் சமநிலை நிலையிலிருந்து விலகல்கள் அண்டை துகள்களுக்கு கடத்தப்படுகின்றன, அதாவது. ஆற்றல் மற்றும் உந்தம் ஆகியவை ஒரு துகளிலிருந்து அண்டை துகள்களுக்கு மாற்றப்படுகின்றன, அதே நேரத்தில் ஒவ்வொரு துகளும் அதன் சமநிலை நிலைக்கு அருகில் இருக்கும். இவ்வாறு, ஆற்றலும் உந்தமும் ஒரு துகளில் இருந்து மற்றொரு துகளுக்கு ஒரு சங்கிலியுடன் மாற்றப்படுகிறது மற்றும் பொருளின் பரிமாற்றம் ஏற்படாது.

எனவே, அலை செயல்முறை என்பது பொருளின் பரிமாற்றம் இல்லாமல் விண்வெளியில் ஆற்றல் மற்றும் வேகத்தை மாற்றும் செயல்முறையாகும்.

2. இயந்திர அலை அல்லது மீள் அலை- ஒரு மீள் ஊடகத்தில் பரவும் இடையூறு (ஊசலாட்டம்). இயந்திர அலைகள் பரவும் மீள் ஊடகம் காற்று, நீர், மரம், உலோகங்கள் மற்றும் பிற மீள் பொருட்கள் ஆகும். மீள் அலைகள் ஒலி அலைகள் எனப்படும்.

3. இயந்திர அலைகளின் ஆதாரம்- ஒரு மீள் ஊடகத்தில் இருக்கும்போது ஊசலாட்ட இயக்கத்தைச் செய்யும் ஒரு உடல், எடுத்துக்காட்டாக, அதிர்வுறும் டியூனிங் ஃபோர்க்குகள், சரங்கள், குரல் நாண்கள்.

4. புள்ளி அலை மூலம் -அலை பயணிக்கும் தூரத்துடன் ஒப்பிடும்போது அதன் அளவு புறக்கணிக்கப்படக்கூடிய ஒரு அலை ஆதாரம்.

5. குறுக்கு அலை -அலை பரவும் திசைக்கு செங்குத்தாக ஒரு திசையில் நடுத்தரத்தின் துகள்கள் ஊசலாடும் அலை. உதாரணமாக, நீரின் மேற்பரப்பில் உள்ள அலைகள் குறுக்கு அலைகள், ஏனெனில் நீர் துகள்களின் அதிர்வுகள் நீர் மேற்பரப்பின் திசைக்கு செங்குத்தாக ஒரு திசையில் நிகழ்கின்றன, மேலும் அலை நீரின் மேற்பரப்பில் பரவுகிறது. ஒரு குறுக்கு அலை ஒரு தண்டு வழியாக பரவுகிறது, அதன் ஒரு முனை நிலையானது, மற்றொன்று செங்குத்து விமானத்தில் ஊசலாடுகிறது.

ஒரு குறுக்கு அலை வெவ்வேறு ஊடகங்களுக்கு இடையிலான இடைமுகத்தில் மட்டுமே பரவுகிறது.

6. நீள அலை -அலை பரவும் திசையில் அலைவுகள் ஏற்படும் அலை. நீள்வெட்டு அலையானது ஒரு நீண்ட ஹெலிகல் ஸ்பிரிங்கில் நிகழ்கிறது. ஒரு நீரூற்றில் ஓடும் ஒரு மீள் அலையானது சுருக்க மற்றும் நீட்டிப்பின் பரவும் வரிசையைக் குறிக்கிறது (படம் 88)

ஒரு நீளமான அலை ஒரு மீள் ஊடகத்திற்குள் மட்டுமே பரவுகிறது, எடுத்துக்காட்டாக, காற்று அல்லது நீரில். IN திடப்பொருட்கள்மற்றும் திரவங்களில் குறுக்கு மற்றும் நீளமான அலைகள் இரண்டும் ஒரே நேரத்தில் பரவும், ஏனெனில் ஒரு திட மற்றும் திரவம் எப்போதும் ஒரு மேற்பரப்பால் வரையறுக்கப்படுகிறது - இரண்டு ஊடகங்களுக்கு இடையிலான இடைமுகம். உதாரணமாக, ஒரு எஃகு கம்பியை ஒரு சுத்தியலால் இறுதியில் அடித்தால், மீள் சிதைவு அதில் பரவத் தொடங்கும். தடியின் மேற்பரப்பில் ஒரு குறுக்கு அலை ஓடும், மேலும் ஒரு நீளமான அலை (நடுத்தரத்தின் சுருக்க மற்றும் அரிதான தன்மை) அதன் உள்ளே பரவுகிறது (படம் 89).

7. அலை முன் (அலை மேற்பரப்பு)- அதே கட்டங்களில் ஊசலாடும் புள்ளிகளின் வடிவியல் இடம். அலை மேற்பரப்பில், பரிசீலனையில் உள்ள நேரத்தில் ஊசலாடும் புள்ளிகளின் கட்டங்கள் ஒரே மதிப்பைக் கொண்டுள்ளன. நீங்கள் ஒரு அமைதியான ஏரியில் ஒரு கல்லை எறிந்தால், ஒரு வட்ட வடிவில் குறுக்கு அலைகள் ஏரியின் மேற்பரப்பில் அது விழுந்த இடத்திலிருந்து பரவத் தொடங்கும், கல் விழுந்த இடத்தில் மையமாக இருக்கும். இந்த எடுத்துக்காட்டில், அலை முன் ஒரு வட்டம்.

ஒரு கோள அலையில், அலை முன் ஒரு கோளமாகும். இத்தகைய அலைகள் புள்ளி மூலங்களால் உருவாக்கப்படுகின்றன.

மூலத்திலிருந்து மிகப் பெரிய தூரத்தில், முன் வளைவு புறக்கணிக்கப்படலாம் மற்றும் அலை முன் பிளாட் என்று கருதலாம். இந்த வழக்கில், அலை விமானம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

8. பீம் - நேராகஅலை மேற்பரப்புக்கு இயல்பான கோடு. ஒரு கோள அலையில், அலைகளின் ஆதாரம் அமைந்துள்ள மையத்திலிருந்து கோளங்களின் ஆரங்களுடன் கதிர்கள் இயக்கப்படுகின்றன (படம் 90).

ஒரு விமான அலையில், கதிர்கள் முன் மேற்பரப்பில் செங்குத்தாக இயக்கப்படுகின்றன (படம் 91).

9. கால அலைகள்.அலைகளைப் பற்றிப் பேசும்போது, ​​விண்வெளியில் பரவும் ஒற்றைத் தொல்லையைக் குறிக்கிறோம்.

அலை மூலமானது தொடர்ச்சியான அலைவுகளைச் செய்தால், மீள் அலைகள் ஒன்றன் பின் ஒன்றாக பயணிக்கும் ஊடகத்தில் தோன்றும். இத்தகைய அலைகள் காலநிலை என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

10. ஹார்மோனிக் அலை- ஹார்மோனிக் அலைவுகளால் உருவாக்கப்பட்ட அலை. ஒரு அலை மூலமானது ஹார்மோனிக் அலைவுகளைச் செய்தால், அது ஹார்மோனிக் அலைகளை உருவாக்குகிறது - ஒரு ஹார்மோனிக் சட்டத்தின்படி துகள்கள் அதிர்வுறும் அலைகள்.

11. அலைநீளம். OX அச்சில் ஒரு ஹார்மோனிக் அலை பரவட்டும், மேலும் அதில் ஊசலாட்டங்கள் OY அச்சின் திசையில் நிகழ்கின்றன. இந்த அலை குறுக்கு மற்றும் சைன் அலையாக சித்தரிக்கப்படலாம் (படம் 92).

தண்டு இலவச முடிவின் செங்குத்து விமானத்தில் அதிர்வுகளை ஏற்படுத்துவதன் மூலம் அத்தகைய அலையைப் பெறலாம்.

அலைநீளம் என்பது இரண்டு அருகிலுள்ள புள்ளிகளுக்கு இடையிலான தூரம் ஏ மற்றும் பி,அதே கட்டங்களில் ஊசலாடுகிறது (படம் 92).

12. அலை பரவல் வேகம்- விண்வெளியில் அதிர்வுகளின் பரவலின் வேகத்திற்கு சமமான எண்ணியல் அளவு. படம் இருந்து. 92 புள்ளியிலிருந்து புள்ளிக்கு அலைவு பரவும் நேரத்தைப் பின்பற்றுகிறது ஏபுள்ளி வரை IN, அதாவது தொலைவில் அலைநீளம் அலைவு காலத்திற்கு சமமாக இருக்கும். எனவே, அலை பரவலின் வேகம் சமம்

13. ஊடகத்தின் பண்புகளில் அலை பரவலின் வேகத்தை சார்ந்துள்ளது. அலை ஏற்படும் போது அலைவுகளின் அதிர்வெண் அலை மூலத்தின் பண்புகளை மட்டுமே சார்ந்துள்ளது மற்றும் ஊடகத்தின் பண்புகளை சார்ந்தது அல்ல. அலை பரவலின் வேகம் ஊடகத்தின் பண்புகளைப் பொறுத்தது. எனவே, இரண்டு வெவ்வேறு ஊடகங்களுக்கு இடையில் இடைமுகத்தை கடக்கும்போது அலைநீளம் மாறுகிறது. அலையின் வேகம் நடுத்தர அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான தொடர்பைப் பொறுத்தது. திரவங்கள் மற்றும் திடப்பொருட்களில் உள்ள அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான பிணைப்பு வாயுக்களை விட மிகவும் இறுக்கமானது. எனவே, திரவங்கள் மற்றும் திடப்பொருட்களில் ஒலி அலைகளின் வேகம் வாயுக்களை விட அதிகமாக உள்ளது. காற்றில், சாதாரண நிலையில் ஒலியின் வேகம் 340, தண்ணீரில் 1500, எஃகு 6000.

சராசரி வேகம்வாயுக்களில் மூலக்கூறுகளின் வெப்ப இயக்கம் வெப்பநிலை குறைவதால் குறைகிறது, இதன் விளைவாக, வாயுக்களில் அலை பரவலின் வேகம் குறைகிறது. ஒரு அடர்த்தியான, எனவே அதிக மந்தமான, நடுத்தர, அலை வேகம் குறைவாக உள்ளது. ஒலி காற்றில் பயணித்தால், அதன் வேகம் காற்றின் அடர்த்தியைப் பொறுத்தது. காற்றின் அடர்த்தி அதிகமாக இருக்கும் இடத்தில், ஒலியின் வேகம் குறைவாக இருக்கும். மற்றும் நேர்மாறாக, காற்றின் அடர்த்தி குறைவாக இருக்கும் இடத்தில், ஒலியின் வேகம் அதிகமாக இருக்கும். இதன் விளைவாக, ஒலி பரவும் போது, ​​அலை முன் சிதைந்துவிடும். ஒரு சதுப்பு நிலத்திற்கு மேல் அல்லது ஒரு ஏரிக்கு மேல், குறிப்பாக உள்ளே மாலை நேரம்நீராவியின் காரணமாக மேற்பரப்புக்கு அருகிலுள்ள காற்றின் அடர்த்தி ஒரு குறிப்பிட்ட உயரத்தை விட அதிகமாக உள்ளது. எனவே, நீரின் மேற்பரப்புக்கு அருகில் ஒலியின் வேகம் ஒரு குறிப்பிட்ட உயரத்தை விட குறைவாக இருக்கும். இதன் விளைவாக, அலையின் முன் பகுதி ஏரியின் மேற்பரப்பை நோக்கி மேலும் மேலும் வளைந்து செல்லும் வகையில் முன்பக்கத்தின் மேல் பகுதி திரும்புகிறது. ஏரியின் மேற்பரப்பில் பயணிக்கும் அலையின் ஆற்றலும் ஏரியின் மேற்பரப்பில் ஒரு கோணத்தில் பயணிக்கும் அலையின் ஆற்றலும் சேரும் என்று அது மாறிவிடும். எனவே, மாலையில் ஒலி ஏரி முழுவதும் நன்றாகப் பயணிக்கிறது. அமைதியான உரையாடல் கூட எதிர் கரையில் நின்று கேட்கும்.

14. ஹியூஜென்ஸ் கொள்கை- குறிப்பிட்ட தருணத்தில் அலை அடையும் மேற்பரப்பில் உள்ள ஒவ்வொரு புள்ளியும் இரண்டாம் நிலை அலைகளின் ஆதாரமாகும். அனைத்து இரண்டாம் நிலை அலைகளின் முன்பக்கத்திற்கு மேற்பரப்பு தொடுகோடு வரைவதன் மூலம், அடுத்த கணத்தில் அலை முகப்பைப் பெறுகிறோம்.

உதாரணமாக, ஒரு புள்ளியில் இருந்து நீரின் மேற்பரப்பில் அலை பரவுவதைக் கருத்தில் கொள்வோம் பற்றி(படம்.93) நேரத்தின் தருணத்தில் விடுங்கள் டிமுன்புறம் ஆரம் வட்ட வடிவத்தைக் கொண்டிருந்தது ஆர்ஒரு புள்ளியில் மையம் கொண்டது பற்றி. அடுத்த தருணத்தில், ஒவ்வொரு இரண்டாம் நிலை அலையும் ஆரம் வட்டத்தின் வடிவத்தில் ஒரு முன்பக்கத்தைக் கொண்டிருக்கும். வி- அலை பரவல் வேகம். இரண்டாம் நிலை அலைகளின் முனைகளுக்கு ஒரு மேற்பரப்பு தொடுகோடு வரைதல், நேரத்தின் தருணத்தில் நாம் அலை முகப்பைப் பெறுகிறோம் (படம் 93)

ஒரு அலை தொடர்ச்சியான ஊடகத்தில் பரவினால், அலை முன் ஒரு கோளமாகும்.

15. அலைகளின் பிரதிபலிப்பு மற்றும் ஒளிவிலகல்.இரண்டு வெவ்வேறு ஊடகங்களுக்கிடையேயான இடைமுகத்தில் ஒரு அலை விழும்போது, ​​இந்த மேற்பரப்பின் ஒவ்வொரு புள்ளியும், ஹ்யூஜென்ஸின் கொள்கையின்படி, மேற்பரப்பின் இருபுறமும் பரவும் இரண்டாம் நிலை அலைகளின் ஆதாரமாகிறது. எனவே, இரண்டு ஊடகங்களுக்கிடையில் இடைமுகத்தை கடக்கும்போது, ​​அலையானது பகுதியளவு பிரதிபலிக்கிறது மற்றும் பகுதியளவு இந்த மேற்பரப்பு வழியாக செல்கிறது. ஏனெனில் ஊடகங்கள் வேறு என்பதால் அவற்றில் அலைகளின் வேகம் வேறு. எனவே, இரண்டு ஊடகங்களுக்கிடையேயான இடைமுகத்தை கடக்கும்போது, ​​அலையின் பரவலின் திசை மாறுகிறது, அதாவது. அலை விலகல் ஏற்படுகிறது. ஹியூஜென்ஸின் கொள்கையின் அடிப்படையில், பிரதிபலிப்பு மற்றும் ஒளிவிலகல் செயல்முறை மற்றும் விதிகளை நாம் கருத்தில் கொள்வோம்.

16. அலை பிரதிபலிப்பு சட்டம். இரண்டு வெவ்வேறு ஊடகங்களுக்கு இடையே ஒரு தட்டையான இடைமுகத்தில் ஒரு விமான அலை விழட்டும். இரண்டு கதிர்களுக்கு இடைப்பட்ட பகுதியைத் தேர்ந்தெடுப்போம் மற்றும் (படம் 94)

நிகழ்வுகளின் கோணம் - சம்பவக் கற்றை மற்றும் நிகழ்வு புள்ளியில் இடைமுகத்திற்கு செங்குத்தாக இருக்கும் கோணம்.

பிரதிபலிப்பு கோணம் என்பது பிரதிபலித்த கதிர் மற்றும் நிகழ்வின் புள்ளியில் இடைமுகத்திற்கு செங்குத்தாக இருக்கும் கோணம் ஆகும்.

பீம் புள்ளியில் இடைமுகத்தை அடையும் தருணத்தில், இந்த புள்ளி இரண்டாம் நிலை அலைகளின் ஆதாரமாக மாறும். இந்த நேரத்தில் அலை முன் ஒரு நேர் கோடு பிரிவால் குறிக்கப்படுகிறது ஏசி(படம்.94). இதன் விளைவாக, இந்த நேரத்தில் பீம் இன்னும் இடைமுகத்திற்கான பாதையில் பயணிக்க வேண்டும் NE. இந்த பாதையில் கதிர் சரியான நேரத்தில் பயணிக்கட்டும். சம்பவம் மற்றும் பிரதிபலித்த கதிர்கள் இடைமுகத்தின் ஒரு பக்கத்தில் பரவுகின்றன, எனவே அவற்றின் வேகங்கள் ஒரே மாதிரியாகவும் சமமாகவும் இருக்கும் வி.பிறகு .

புள்ளியில் இருந்து இரண்டாம் அலை நேரத்தில் ஏவழியில் செல்லும். எனவே . வலது முக்கோணங்கள்மற்றும் சமமாக உள்ளன, ஏனெனில் - பொதுவான ஹைப்போடென்யூஸ் மற்றும் கால்கள். முக்கோணங்களின் சமத்துவத்திலிருந்து கோணங்களின் சமத்துவம் பின்பற்றப்படுகிறது . ஆனால் மேலும், அதாவது. .

இப்போது அலை பிரதிபலிப்பு விதியை உருவாக்குவோம்: சம்பவ கற்றை, பிரதிபலித்த கற்றை , இரண்டு ஊடகங்களுக்கிடையிலான இடைமுகத்திற்கு செங்குத்தாக, நிகழ்வின் புள்ளியில் மீட்டெடுக்கப்பட்டு, அவை ஒரே விமானத்தில் உள்ளன; நிகழ்வு கோணம் கோணத்திற்கு சமம்பிரதிபலிப்புகள்.

17. அலை ஒளிவிலகல் சட்டம். இரண்டு ஊடகங்களுக்கிடையில் ஒரு தட்டையான இடைமுகம் வழியாக ஒரு விமான அலை செல்லட்டும். மேலும்நிகழ்வுகளின் கோணம் பூஜ்ஜியத்திலிருந்து வேறுபட்டது (படம் 95).

ஒளிவிலகல் கோணம் - ஒளிவிலகல் கதிர் மற்றும் இடைமுகத்திற்கு செங்குத்தாக உள்ள கோணம், நிகழ்வின் புள்ளியில் மீட்டமைக்கப்பட்டது.

மீடியா 1 மற்றும் 2 இல் அலைகளின் பரவலின் வேகத்தையும் குறிப்போம். பீம் புள்ளியில் இடைமுகத்தை அடையும் தருணத்தில் ஏ, இந்த புள்ளி இரண்டாவது ஊடகத்தில் பரவும் அலைகளின் ஆதாரமாக மாறும் - ஒரு கதிர், மற்றும் கதிர் இன்னும் மேற்பரப்பின் மேற்பரப்பில் அதன் வழியில் பயணிக்க வேண்டும். கதிர் பயணிக்க எடுக்கும் நேரமாக இருக்கட்டும் NE,பிறகு . அதே நேரத்தில், இரண்டாவது ஊடகத்தில் கதிர் பாதையில் பயணிக்கும். ஏனெனில் , பின்னர் மற்றும்.

முக்கோணங்கள் மற்றும் செவ்வகங்கள் ஒரு பொதுவான ஹைப்போடென்யூஸ் மற்றும் =, பரஸ்பர செங்குத்தாக பக்கங்களைக் கொண்ட கோணங்கள் போன்றவை. கோணங்களுக்கு மற்றும் பின்வரும் சமத்துவங்களை எழுதுகிறோம்

.

அதை கருத்தில் கொண்டு, , நாம் பெறுகிறோம்

இப்போது அலை ஒளிவிலகல் விதியை உருவாக்குவோம்: சம்பவக் கதிர், ஒளிவிலகல் கதிர் மற்றும் இரண்டு ஊடகங்களுக்கிடையேயான இடைமுகத்திற்கு செங்குத்தாக, நிகழ்வின் புள்ளியில் மீட்டெடுக்கப்பட்டது, ஒரே விமானத்தில் உள்ளது; ஒளிவிலகல் கோணத்தின் சைனுடன் நிகழ்வுகளின் கோணத்தின் விகிதம் கொடுக்கப்பட்ட இரண்டு ஊடகங்களுக்கான நிலையான மதிப்பாகும், மேலும் கொடுக்கப்பட்ட இரண்டு ஊடகங்களுக்கான ஒளிவிலகல் ஒப்பீட்டுக் குறியீடு என்று அழைக்கப்படுகிறது.

18. விமான அலை சமன்பாடு.தொலைவில் அமைந்துள்ள ஊடகத்தின் துகள்கள் எஸ்அலைகளின் மூலத்திலிருந்து அலை அதை அடையும் போது மட்டுமே ஊசலாடத் தொடங்குகிறது. என்றால் விஅலை பரவலின் வேகம், பின்னர் அலைவுகள் கால தாமதத்துடன் தொடங்கும்

அலைகளின் மூலமானது ஹார்மோனிக் விதியின்படி ஊசலாடுகிறது என்றால், தொலைவில் அமைந்துள்ள ஒரு துகளுக்கு எஸ்மூலத்திலிருந்து, அலைவுகளின் சட்டத்தை வடிவத்தில் எழுதுகிறோம்

.

மதிப்பை உள்ளிடுவோம் , அலை எண்ணை அழைத்தார். தூரத்தில் எத்தனை அலைநீளங்கள் பொருந்துகின்றன என்பதை இது காட்டுகிறது அலகுகளுக்கு சமம்நீளம். இப்போது தொலைவில் அமைந்துள்ள ஒரு ஊடகத்தின் துகளின் அலைவு விதி எஸ்மூலத்திலிருந்து படிவத்தில் எழுதுவோம்

.

இந்த சமன்பாடு அலை மூலத்திலிருந்து நேரம் மற்றும் தூரத்தின் செயல்பாடாக ஊசலாடும் புள்ளியின் இடப்பெயர்ச்சியை தீர்மானிக்கிறது மற்றும் இது விமான அலை சமன்பாடு என்று அழைக்கப்படுகிறது.

19. அலை ஆற்றல் மற்றும் தீவிரம். அலை அடையும் ஒவ்வொரு துகளும் அதிர்வுறும் அதனால் ஆற்றல் உள்ளது. ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு மீள் ஊடகத்தில் அலை வீச்சு கொண்ட அலை பரவட்டும் ஏமற்றும் சுழற்சி அதிர்வெண். இதன் பொருள் இந்த தொகுதியில் சராசரி அதிர்வு ஆற்றல் சமமாக இருக்கும்

எங்கே மீ -ஊடகத்தின் ஒதுக்கப்பட்ட அளவின் நிறை.

சராசரி ஆற்றல் அடர்த்தி (சராசரிக்கு மேல்) என்பது ஊடகத்தின் ஒரு யூனிட் தொகுதிக்கான அலை ஆற்றலாகும்

, ஊடகத்தின் அடர்த்தி எங்கே.

அலை தீவிரம்- அலை பரவும் திசைக்கு செங்குத்தாக ஒரு விமானத்தின் ஒரு அலகு பகுதி வழியாக (அலை முன் பகுதியின் ஒரு யூனிட் பகுதி வழியாக), அதாவது ஒரு அலை அலையானது ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு மாற்றும் ஆற்றலுக்கு எண்ணியல் ரீதியாக சமமான அளவு.

.

சராசரி அலை சக்தி என்பது ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு அலை மூலம் பரப்பளவைக் கொண்ட மேற்பரப்பு வழியாக பரிமாற்றப்படும் சராசரி மொத்த ஆற்றலாகும் எஸ் . சராசரி சக்திஅலையின் தீவிரத்தை பரப்பால் பெருக்குவதன் மூலம் அலைகளைப் பெறுகிறோம் எஸ்

20.சூப்பர்போசிஷன் கொள்கை (மேலடுக்கு).இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட மூலங்களிலிருந்து அலைகள் ஒரு மீள் ஊடகத்தில் பரவினால், அவதானிப்புகள் காட்டுவது போல், அலைகள் ஒன்றையொன்று பாதிக்காமல் ஒன்றோடொன்று கடந்து செல்கின்றன. வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், அலைகள் ஒருவருக்கொருவர் தொடர்பு கொள்ளாது. மீள் சிதைவின் வரம்புகளுக்குள், ஒரு திசையில் சுருக்கம் மற்றும் பதற்றம் மற்ற திசைகளில் உள்ள மீள் பண்புகளை எந்த வகையிலும் பாதிக்காது என்பதன் மூலம் இது விளக்கப்படுகிறது.

இவ்வாறு, இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட அலைகள் வரும் ஊடகத்தின் ஒவ்வொரு புள்ளியும் ஒவ்வொரு அலையினால் ஏற்படும் அலைவுகளில் பங்கேற்கிறது. இந்த வழக்கில், எந்த நேரத்திலும் நடுத்தரத்தின் ஒரு துகள் இடப்பெயர்ச்சி விளைவாக ஒவ்வொரு ஊசலாட்ட செயல்முறைகளால் ஏற்படும் இடப்பெயர்வுகளின் வடிவியல் தொகைக்கு சமம். அதிர்வுகளின் சூப்பர்போசிஷன் அல்லது சூப்பர்போசிஷன் கொள்கையின் சாராம்சம் இதுதான்.

அலைவுகளைச் சேர்ப்பதன் விளைவாக ஏற்படும் அலைவு செயல்முறைகளின் வீச்சு, அதிர்வெண் மற்றும் கட்ட வேறுபாட்டைப் பொறுத்தது.

21. ஒத்திசைவான அலைவுகள் -காலப்போக்கில் அதே அதிர்வெண் மற்றும் நிலையான கட்ட வேறுபாடு கொண்ட அலைவுகள்.

22.ஒத்திசைவான அலைகள்- அதே அதிர்வெண் அல்லது அதே அலைநீளத்தின் அலைகள், விண்வெளியில் கொடுக்கப்பட்ட புள்ளியில் உள்ள கட்ட வேறுபாடு காலப்போக்கில் மாறாமல் இருக்கும்.

23.அலை குறுக்கீடு- இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட ஒத்திசைவான அலைகள் மிகைப்படுத்தப்படும் போது விளைந்த அலையின் வீச்சு அதிகரிப்பு அல்லது குறைதல் நிகழ்வு.

A) . குறுக்கீடு அதிகபட்ச நிபந்தனைகள்.இரண்டு ஒத்திசைவான மூலங்களிலிருந்து அலைகள் ஒரு புள்ளியில் சந்திக்கட்டும் ஏ(படம்.96).

ஒரு புள்ளியில் நடுத்தர துகள்களின் இடப்பெயர்வுகள் ஏ, ஒவ்வொரு அலைகளாலும் தனித்தனியாக ஏற்படுகிறது, வடிவத்தில் உள்ள அலை சமன்பாட்டின் படி எழுதுவோம்

எங்கே மற்றும்,, - ஒரு புள்ளியில் அலைகளால் ஏற்படும் அலைவுகளின் வீச்சு மற்றும் கட்டம் ஏ, மற்றும் புள்ளியின் தூரங்கள், - இந்த தூரங்களுக்கு இடையிலான வேறுபாடு அல்லது அலைகளின் போக்கில் உள்ள வேறுபாடு.

அலைகளின் போக்கில் உள்ள வேறுபாடு காரணமாக, முதல் அலையுடன் ஒப்பிடும்போது இரண்டாவது அலை தாமதமானது. இதன் பொருள் முதல் அலையில் அலைவுகளின் கட்டம் இரண்டாவது அலையில் அலைவுகளின் கட்டத்திற்கு முன்னால் உள்ளது, அதாவது. . அவற்றின் கட்ட வேறுபாடு காலப்போக்கில் மாறாமல் இருக்கும்.

விஷயத்திற்கு வருவதற்காக ஏதுகள்கள் அதிகபட்ச வீச்சுடன் ஊசலாடுகின்றன, இரண்டு அலைகளின் முகடுகள் அல்லது அவற்றின் தொட்டிகள் புள்ளியை அடைய வேண்டும் ஏஒரே நேரத்தில் அதே கட்டங்களில் அல்லது சமமான கட்ட வேறுபாட்டுடன், எங்கே n -ஒரு முழு எண், மற்றும் - சைன் மற்றும் கொசைன் செயல்பாடுகளின் காலம்,

இங்கே, எனவே, குறுக்கீடு அதிகபட்ச நிலையை வடிவத்தில் எழுதுகிறோம்

ஒரு முழு எண் எங்கே.

எனவே, ஒத்திசைவான அலைகள் மிகைப்படுத்தப்படும் போது, ​​அலை பாதைகளில் உள்ள வேறுபாடு அலைநீளங்களின் முழு எண்ணுக்கு சமமாக இருந்தால், விளைவான அலைவுகளின் வீச்சு அதிகபட்சமாக இருக்கும்.

b) குறுக்கீடு குறைந்தபட்ச நிபந்தனை. ஒரு புள்ளியில் ஏற்படும் அலைவு வீச்சு ஏஇந்த இடத்தில் இரண்டு ஒத்திசைவான அலைகளின் முகடு மற்றும் பள்ளம் ஒரே நேரத்தில் வந்தால் மிகக் குறைவு. இதன் பொருள் நூறு அலைகள் இந்த கட்டத்தில் ஆன்டிஃபேஸில் வரும், அதாவது. அவற்றின் கட்ட வேறுபாடு சமம் அல்லது , ஒரு முழு எண் எங்கே.

இயற்கணித மாற்றங்களைச் செய்வதன் மூலம் குறுக்கீடு குறைந்தபட்ச நிலையைப் பெறுகிறோம்:

இவ்வாறு, அலை பாதைகளில் உள்ள வேறுபாடு ஒற்றைப்படை எண்ணிக்கையிலான அரை-அலைகளுக்கு சமமாக இருந்தால், இரண்டு ஒத்திசைவான அலைகள் மிகைப்படுத்தப்படும் போது அலைவுகளின் வீச்சு குறைவாக இருக்கும்.

24. குறுக்கீடு மற்றும் ஆற்றல் பாதுகாப்பு சட்டம்.குறுக்கீடு மினிமா இடங்களில் அலைகள் குறுக்கிடும்போது, ​​​​விளைவான அலைவுகளின் ஆற்றல் குறுக்கிடும் அலைகளின் ஆற்றலை விட குறைவாக இருக்கும். ஆனால் குறுக்கீடு மாக்சிமாவின் இடங்களில், குறுக்கீடு மினிமாவின் இடங்களில் ஆற்றல் குறையும் அளவிற்கு, விளைவான அலைவுகளின் ஆற்றல் குறுக்கீடு அலைகளின் ஆற்றல்களின் கூட்டுத்தொகையை மீறுகிறது.

அலைகள் குறுக்கிடும்போது, ​​அலைவு ஆற்றல் விண்வெளியில் மறுபகிர்வு செய்யப்படுகிறது, ஆனால் பாதுகாப்பு சட்டம் கண்டிப்பாக கடைபிடிக்கப்படுகிறது.

25.அலை மாறுபாடு- அலை ஒரு தடையைச் சுற்றி வளைக்கும் நிகழ்வு, அதாவது. நேர்-கோடு அலை பரவலில் இருந்து விலகல்.

தடையின் அளவு அலைநீளத்தை விட சிறியதாகவோ அல்லது அதனுடன் ஒப்பிடக்கூடியதாகவோ இருக்கும்போது வேறுபாடு குறிப்பாக கவனிக்கப்படுகிறது. ஒரு விமான அலையின் பரவலின் பாதையில் ஒரு துளையுடன் ஒரு திரை இருக்கட்டும், அதன் விட்டம் அலைநீளத்துடன் ஒப்பிடத்தக்கது (படம் 97).

ஹ்யூஜென்ஸின் கொள்கையின்படி, துளையின் ஒவ்வொரு புள்ளியும் ஒரே அலைகளின் ஆதாரமாக மாறும். துளையின் அளவு மிகவும் சிறியது, இரண்டாம் நிலை அலைகளின் அனைத்து ஆதாரங்களும் ஒருவருக்கொருவர் மிக நெருக்கமாக அமைந்துள்ளன, அவை அனைத்தும் ஒரு புள்ளியாகக் கருதப்படலாம் - இரண்டாம் நிலை அலைகளின் ஒரு ஆதாரம்.

அலையின் பாதையில் ஒரு தடையாக இருந்தால், அதன் அளவு அலைநீளத்துடன் ஒப்பிடப்பட்டால், விளிம்புகள், ஹ்யூஜென்ஸின் கொள்கையின்படி, இரண்டாம் நிலை அலைகளின் ஆதாரமாக மாறும். ஆனால் தடையின் அளவு மிகவும் சிறியது, அதன் விளிம்புகள் தற்செயலாக கருதப்படலாம், அதாவது. தடையே இரண்டாம் நிலை அலைகளின் ஒரு புள்ளி மூலமாகும் (படம் 97).

அலைகள் நீரின் மேற்பரப்பில் பரவும் போது மாறுபாட்டின் நிகழ்வு எளிதில் கவனிக்கப்படுகிறது. அலை ஒரு மெல்லிய, அசைவற்ற கம்பியை அடையும் போது, ​​அது அலைகளின் ஆதாரமாகிறது (படம் 99).

25. ஹைஜென்ஸ்-ஃப்ரெஸ்னல் கொள்கை.துளையின் பரிமாணங்கள் அலைநீளத்தை கணிசமாக மீறினால், அலை, துளை வழியாக கடந்து, ஒரு நேர் கோட்டில் பரவுகிறது (படம் 100).

தடையின் அளவு அலைநீளத்தை கணிசமாக மீறினால், தடையின் பின்னால் ஒரு நிழல் மண்டலம் உருவாகிறது (படம் 101). இந்த சோதனைகள் ஹ்யூஜென்ஸின் கொள்கைக்கு முரணானது. பிரெஞ்சு இயற்பியலாளர் ஃப்ரெஸ்னல் இரண்டாம் நிலை அலைகளின் ஒத்திசைவு பற்றிய யோசனையுடன் ஹைஜென்ஸின் கொள்கையை நிரப்பினார். ஒரு அலை வரும் ஒவ்வொரு புள்ளியும் அதே அலைகளின் ஆதாரமாக மாறும், அதாவது. இரண்டாம் நிலை ஒத்திசைவான அலைகள். எனவே, குறுக்கீடு குறைந்தபட்ச நிலைமைகள் இரண்டாம் நிலை அலைகளுக்கு திருப்தி அளிக்கும் இடங்களில் மட்டுமே அலைகள் இல்லை.

26. துருவப்படுத்தப்பட்ட அலை- அனைத்து துகள்களும் ஒரே விமானத்தில் ஊசலாடும் ஒரு குறுக்கு அலை. வடத்தின் இலவச முனை ஒரு விமானத்தில் ஊசலாடுகிறது என்றால், ஒரு விமானம்-துருவப்படுத்தப்பட்ட அலை தண்டு வழியாக பரவுகிறது. வடத்தின் இலவச முனை வெவ்வேறு திசைகளில் ஊசலாடுகிறது என்றால், தண்டு வழியாக பரவும் அலை துருவப்படுத்தப்படாது. துருவப்படுத்தப்படாத அலையின் பாதையில் ஒரு குறுகிய பிளவு வடிவத்தில் ஒரு தடையாக இருந்தால், பிளவு வழியாகச் சென்ற பிறகு அலை துருவப்படுத்தப்படுகிறது, ஏனெனில் ஸ்லாட் வடத்தின் அதிர்வுகளை அதனுடன் கடந்து செல்ல அனுமதிக்கிறது.

துருவப்படுத்தப்பட்ட அலையின் பாதையில் இரண்டாவது பிளவு முதல் இணையாக வைக்கப்பட்டால், அலை சுதந்திரமாக அதன் வழியாக செல்லும் (படம் 102).

இரண்டாவது பிளவை முதல் கோணத்தில் நேர்கோணத்தில் வைத்தால், எருது பரவுவது நின்றுவிடும். ஒரு குறிப்பிட்ட விமானத்தில் ஏற்படும் அதிர்வுகளைத் தேர்ந்தெடுக்கும் சாதனம் ஒரு துருவமுனைப்பான் (முதல் பிளவு) என்று அழைக்கப்படுகிறது. துருவமுனைப்பின் விமானத்தை தீர்மானிக்கும் சாதனம் பகுப்பாய்வி என்று அழைக்கப்படுகிறது.

27.ஒலி -இது ஒரு மீள் ஊடகத்தில், எடுத்துக்காட்டாக, வாயு, திரவம் அல்லது உலோகங்களில் சுருக்க மற்றும் அரிதான தன்மையை பரப்புவதற்கான செயல்முறையாகும். மூலக்கூறுகளின் மோதலின் விளைவாக சுருக்க மற்றும் அரிதான தன்மையின் பரவல் ஏற்படுகிறது.

28. ஒலி அளவுஇது மனித காதுகளின் செவிப்பறையில் ஒரு ஒலி அலையின் சக்தியாகும், இது ஒலி அழுத்தத்தால் ஏற்படுகிறது.

ஒலி அழுத்தம் - ஒலி அலை பரவும்போது வாயு அல்லது திரவத்தில் ஏற்படும் கூடுதல் அழுத்தம் இதுவாகும்.ஒலி அழுத்தமானது ஒலி மூலத்தின் அதிர்வு வீச்சைப் பொறுத்தது. லேசான அடியுடன் டியூனிங் ஃபோர்க் ஒலியை உருவாக்கினால், அதே அளவைப் பெறுகிறோம். ஆனால், ட்யூனிங் ஃபோர்க்கைக் கடுமையாகத் தாக்கினால், அதன் அதிர்வுகளின் வீச்சு அதிகரித்து, சத்தமாக ஒலிக்கும். எனவே, ஒலியின் சத்தம் ஒலி மூலத்தின் அதிர்வு வீச்சால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, அதாவது. ஒலி அழுத்த ஏற்ற இறக்கங்களின் வீச்சு.

29. ஒலியின் சுருதிஅலைவுகளின் அதிர்வெண் மூலம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. ஒலியின் அதிர்வெண் அதிகமாக, தொனி அதிகமாக இருக்கும்.

ஒலி அதிர்வுகள்ஹார்மோனிக் சட்டத்தின் படி நிகழும் ஒரு இசை தொனியாக உணரப்படுகிறது. பொதுவாக ஒலி என்பது ஒரு சிக்கலான ஒலி, இது ஒத்த அதிர்வெண்களைக் கொண்ட அதிர்வுகளின் தொகுப்பாகும்.

ஒரு சிக்கலான ஒலியின் அடிப்படை தொனி என்பது கொடுக்கப்பட்ட ஒலியின் அதிர்வெண்களின் தொகுப்பில் குறைந்த அதிர்வெண்ணுடன் தொடர்புடைய தொனியாகும். சிக்கலான ஒலியின் மற்ற அதிர்வெண்களுடன் தொடர்புடைய டோன்கள் ஓவர்டோன்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

30. ஒலி டிம்பர். அதே அடிப்படை தொனியுடன் கூடிய ஒலிகள் டிம்பரில் வேறுபடுகின்றன, இது மேலோட்டங்களின் தொகுப்பால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

ஒவ்வொரு நபருக்கும் அவரவர் தனித்துவமான டிம்பர் உள்ளது. எனவே, ஒரு நபரின் குரலை மற்றொரு நபரின் குரலில் இருந்து வேறுபடுத்திப் பார்க்க முடியும், அவர்களின் அடிப்படை தொனிகள் ஒரே மாதிரியாக இருந்தாலும் கூட.

31.அல்ட்ராசவுண்ட். 20 ஹெர்ட்ஸ் முதல் 20,000 ஹெர்ட்ஸ் வரையிலான அதிர்வெண்களைக் கொண்ட ஒலிகளை மனித காது உணர்கிறது.

20,000 ஹெர்ட்ஸுக்கு மேல் அதிர்வெண் கொண்ட ஒலிகள் அல்ட்ராசவுண்ட் எனப்படும். அல்ட்ராசவுண்ட்கள் குறுகிய கற்றைகளின் வடிவத்தில் பயணிக்கின்றன மற்றும் சோனார் மற்றும் குறைபாடுகளைக் கண்டறிவதில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அல்ட்ராசவுண்ட் மூலம் கடற்பரப்பின் ஆழத்தை கண்டறியவும், பல்வேறு பகுதிகளில் உள்ள குறைபாடுகளை கண்டறியவும் முடியும்.

எடுத்துக்காட்டாக, ரயிலில் விரிசல் இல்லை என்றால், ரயிலின் ஒரு முனையிலிருந்து வெளிப்படும் அல்ட்ராசவுண்ட், அதன் மறுமுனையிலிருந்து பிரதிபலிக்கும், ஒரே ஒரு எதிரொலியைக் கொடுக்கும். விரிசல்கள் இருந்தால், அல்ட்ராசவுண்ட் விரிசல்களில் இருந்து பிரதிபலிக்கும் மற்றும் கருவிகள் பல எதிரொலிகளை பதிவு செய்யும். நீர்மூழ்கிக் கப்பல்கள் மற்றும் மீன்களின் பள்ளிகளைக் கண்டறிய அல்ட்ராசவுண்ட் பயன்படுத்தப்படுகிறது. வௌவால்அல்ட்ராசவுண்ட் பயன்படுத்தி விண்வெளியில் செல்லவும்.

32. இன்ஃப்ராசவுண்ட்- 20Hz க்கும் குறைவான அதிர்வெண் கொண்ட ஒலி. இந்த ஒலிகள் சில விலங்குகளால் உணரப்படுகின்றன. அவற்றின் ஆதாரம் பெரும்பாலும் பூகம்பங்களின் போது பூமியின் மேலோட்டத்தின் அதிர்வுகளாகும்.

33. டாப்ளர் விளைவுஅலைகளின் மூல அல்லது பெறுநரின் இயக்கத்தின் மீது உணரப்பட்ட அலையின் அதிர்வெண்ணின் சார்பு ஆகும்.

ஒரு படகு ஒரு ஏரியின் மேற்பரப்பில் ஓய்வெடுக்கட்டும் மற்றும் அலைகள் ஒரு குறிப்பிட்ட அதிர்வெண்ணுடன் அதன் பக்கத்திற்கு எதிராக அடிக்கட்டும். படகு அலை பரவும் திசைக்கு எதிராக நகரத் தொடங்கினால், படகின் பக்கவாட்டில் அலைகளின் அதிர்வெண் அதிகரிக்கும். மேலும், படகின் வேகம் அதிகமாக இருப்பதால், அலைகள் பக்கவாட்டில் அடிக்கும் அதிர்வெண் அதிகமாகும். மாறாக, படகு அலை பரவும் திசையில் நகரும் போது, ​​தாக்கங்களின் அதிர்வெண் குறைவாக இருக்கும். இந்த பகுத்தறிவை படம் 1 இல் இருந்து எளிதாக புரிந்து கொள்ள முடியும். 103.

வரவிருக்கும் போக்குவரத்தின் அதிக வேகம், இரண்டு அருகிலுள்ள முகடுகளுக்கு இடையிலான தூரத்தை மறைப்பதற்கு குறைவான நேரம் செலவிடப்படுகிறது, அதாவது. அலையின் காலம் குறைவாகவும், படகுடன் தொடர்புடைய அலையின் அதிர்வெண் அதிகமாகவும் இருக்கும்.

பார்வையாளர் அசைவில்லாமல் இருந்தால், ஆனால் அலைகளின் ஆதாரம் நகர்கிறது என்றால், பார்வையாளரால் உணரப்பட்ட அலையின் அதிர்வெண் மூலத்தின் இயக்கத்தைப் பொறுத்தது.

ஒரு ஹெரான் ஒரு ஆழமற்ற ஏரியின் குறுக்கே பார்வையாளரை நோக்கி நடக்கட்டும். அவள் தண்ணீரில் கால் வைக்கும் ஒவ்வொரு முறையும், இந்த இடத்தில் இருந்து அலைகள் வட்டமாக பரவுகின்றன. ஒவ்வொரு முறையும் முதல் மற்றும் கடைசி அலைகளுக்கு இடையிலான தூரம் குறைகிறது, அதாவது. குறைந்த தூரத்தில் பொருந்துகிறது பெரிய எண்முகடுகளும் பள்ளங்களும். எனவே, ஹெரான் நடந்து செல்லும் திசையில் ஒரு நிலையான பார்வையாளருக்கு, அதிர்வெண் அதிகரிக்கிறது. இதற்கு நேர்மாறாக, அதிக தொலைவில் உள்ள எதிர் புள்ளியில் அமைந்துள்ள ஒரு நிலையான பார்வையாளருக்கு, அதே எண்ணிக்கையிலான முகடுகள் மற்றும் தொட்டிகள் உள்ளன. எனவே, இந்த பார்வையாளருக்கு அதிர்வெண் குறைகிறது (படம் 104).

ஒரு மீள் ஊடகத்தில் எந்தப் புள்ளியிலும் உற்சாகமாக இருக்கும் அதிர்வுகள் காலப்போக்கில் அதன் மீதமுள்ள பகுதிகளுக்கு அனுப்பப்படுகின்றன என்பதை அனுபவம் காட்டுகிறது. எனவே, ஒரு ஏரியின் அமைதியான நீரில் வீசப்பட்ட ஒரு கல்லில் இருந்து, அலைகள் வட்டங்களில் பரவுகின்றன, அவை இறுதியில் கரையை அடைகின்றன. இதயத்தின் அதிர்வுகள், மார்பின் உள்ளே அமைந்துள்ளன, மணிக்கட்டில் உணர முடியும், இது துடிப்பை தீர்மானிக்க பயன்படுகிறது. பட்டியலிடப்பட்ட எடுத்துக்காட்டுகள் இயந்திர அலைகளின் பரவலுடன் தொடர்புடையவை.

• இயந்திர அலை அழைக்கப்பட்டதுஒரு மீள் ஊடகத்தில் அதிர்வுகளை பரப்பும் செயல்முறை, இது ஊடகத்தின் ஒரு புள்ளியிலிருந்து மற்றொரு இடத்திற்கு ஆற்றலை மாற்றுகிறது.

இயந்திர அலைகள் வெற்றிடத்தில் பரவ முடியாது என்பதை நினைவில் கொள்க. ஒரு இயந்திர அலையின் ஆதாரம் ஒரு ஊசலாடும் உடல். மூலமானது சைனூசாய்டாக ஊசலாடினால், மீள் ஊடகத்தில் உள்ள அலையானது சைனூசாய்டு வடிவத்தைக் கொண்டிருக்கும். ஒரு மீள் ஊடகத்தின் எந்த இடத்திலும் ஏற்படும் அதிர்வுகள், அடர்த்தி மற்றும் அளவைப் பொறுத்து ஒரு குறிப்பிட்ட வேகத்தில் ஊடகத்தில் பரவுகின்றன.மீள் பண்புகள்

சூழல். அலை பரவும் போது நாம் வலியுறுத்துகிறோம், அதாவது, துகள்கள் சமநிலை நிலைகளுக்கு அருகில் மட்டுமே ஊசலாடுகின்றன. நீண்ட காலத்திற்கு சமநிலை நிலைக்கு தொடர்புடைய துகள்களின் சராசரி இடப்பெயர்ச்சி பூஜ்ஜியமாகும்.

அலையின் முக்கிய பண்புகள்

அலையின் முக்கிய பண்புகளை கருத்தில் கொள்வோம்.

• "அலை முன்னணி"- இது ஒரு கற்பனை மேற்பரப்பு ஆகும், இது ஒரு குறிப்பிட்ட நேரத்தில் அலை தொந்தரவு அடைந்துள்ளது.

• அலை பரவல் திசையில் அலை முன் செங்குத்தாக வரையப்பட்ட ஒரு கோடு அழைக்கப்படுகிறது கற்றை.

கற்றை அலை பரவலின் திசையைக் குறிக்கிறது.

அலை முன், விமானம், கோள வடிவத்தின் வடிவத்தைப் பொறுத்து, அலைகள் வேறுபடுகின்றன.

IN விமான அலைஅலை பரப்புகள் அலை பரப்பு திசைக்கு செங்குத்தாக இருக்கும் விமானங்கள். ஒரு தட்டையான தடியை ஊசலாடுவதன் மூலம் ஒரு தட்டையான குளியல் நீரின் மேற்பரப்பில் விமான அலைகளைப் பெறலாம் (படம் 1).

Mex-voln-1-01.swfஅரிசி. 1. ஃப்ளாஷ் அதிகரிக்கவும்

IN கோள அலைஅலை மேற்பரப்புகள் செறிவான கோளங்கள். ஒரே மாதிரியான மீள் ஊடகத்தில் துடிக்கும் பந்து மூலம் ஒரு கோள அலையை உருவாக்க முடியும். அத்தகைய அலை அனைத்து திசைகளிலும் ஒரே வேகத்தில் பரவுகிறது. கதிர்கள் கோளங்களின் ஆரங்கள் (படம் 2).

அலையின் முக்கிய பண்புகள்:

• வீச்சு (ஏ) - அலைவுகளின் போது சமநிலை நிலைகளில் இருந்து நடுத்தர புள்ளிகளின் அதிகபட்ச இடப்பெயர்ச்சியின் தொகுதி;

• காலம் (டி) - முழுமையான அலைவு நேரம் (ஊடகத்தின் புள்ளிகளின் அலைவு காலம் அலை மூலத்தின் அலைவு காலத்திற்கு சமம்)

\(T=\dfrac(t)(N),\)

எங்கே டி- பரிவர்த்தனைகள் நடைபெறும் காலம் என்தயக்கம்;

• அதிர்வெண்(ν) - ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளியில் செய்யப்படும் முழுமையான அலைவுகளின் எண்ணிக்கை

\((\rm \nu) =\dfrac(N)(t).\)

அலையின் அதிர்வெண் மூலத்தின் அலைவு அதிர்வெண்ணால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது;

• வேகம்(υ) - அலை முகட்டின் இயக்கத்தின் வேகம் (இது துகள்களின் வேகம் அல்ல!)

• அலைநீளம்(λ) என்பது இரண்டு புள்ளிகளுக்கு இடையே உள்ள மிகச்சிறிய தூரமாகும், இதில் அலைவுகள் ஒரே கட்டத்தில் ஏற்படும்

\(\lambda =\upsilon \cdot T.\)

அலைகளால் மாற்றப்படும் ஆற்றலை வகைப்படுத்த, கருத்து பயன்படுத்தப்படுகிறது அலை தீவிரம் (ஐ), ஆற்றல் என வரையறுக்கப்படுகிறது ( டபிள்யூ), ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு அலை மூலம் கொண்டு செல்லப்படுகிறது ( டி= 1 c) பரப்பளவு மூலம் எஸ்= 1 மீ 2, அலை பரவலின் திசைக்கு செங்குத்தாக அமைந்துள்ளது:

\(I=\dfrac(W)(S\cdot t).\)

வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், தீவிரம் என்பது அலை பரவலின் திசைக்கு செங்குத்தாக ஒரு அலகு பரப்பு மேற்பரப்பு வழியாக அலைகளால் கடத்தப்படும் சக்தியைக் குறிக்கிறது. தீவிரத்தன்மையின் SI அலகு ஒரு மீட்டர் சதுரத்திற்கு வாட் ஆகும் (1 W/m2).

பயண அலை சமன்பாடு

சுழற்சி அதிர்வெண் ω \(\left(\omega =2\pi \cdot \nu =\dfrac(2\pi )(T) \right)\) மற்றும் வீச்சுடன் நிகழும் அலை மூலத்தின் அலைவுகளைக் கருத்தில் கொள்வோம். ஏ:

\(x(t)=A\cdot \sin \; (\omega \cdot t),\)

எங்கே x(டி) - சமநிலை நிலையில் இருந்து மூலத்தின் இடப்பெயர்ச்சி.

ஊடகத்தின் சில புள்ளிகளில், அதிர்வுகள் உடனடியாக வராது, ஆனால் அலையின் வேகம் மற்றும் மூலத்திலிருந்து கண்காணிப்பு புள்ளிக்கு உள்ள தூரம் ஆகியவற்றால் தீர்மானிக்கப்படும் காலத்திற்குப் பிறகு. கொடுக்கப்பட்ட ஊடகத்தில் அலை வேகம் υ க்கு சமமாக இருந்தால், நேரம் சார்பு டிஒருங்கிணைப்புகள் (ஆஃப்செட்) xதொலைவில் அமைந்துள்ள ஊசலாடும் புள்ளி ஆர்மூலத்திலிருந்து, சமன்பாட்டால் விவரிக்கப்பட்டது

\(x(t,r) = A\cdot \sin \; \omega \cdot \left(t-\dfrac(r)(\upsilon ) \right)=A\cdot \sin \; \left(\omega \cdot t-k\cdot r \right), \;\;\;

எங்கே கே-அலை எண் \(\left(k=\dfrac(\omega )(\upsilon ) = \dfrac(2\pi )(\lambda ) \right), \;\;\; \varphi =\omega \cdot t-k \cdot r\) - அலை கட்டம்.

வெளிப்பாடு (1) அழைக்கப்படுகிறது பயண அலை சமன்பாடு.

பின்வரும் சோதனையில் பயணிக்கும் அலையை அவதானிக்கலாம்: ஒரு மென்மையான கிடைமட்ட மேசையில் கிடக்கும் ரப்பர் வடத்தின் ஒரு முனையை பத்திரப்படுத்தி, உங்கள் கையால் வடத்தை சிறிது இழுத்தால், இரண்டாவது முனை செங்குத்தாக ஒரு திசையில் ஊசலாட்ட இயக்கத்திற்கு கொண்டு வரப்படும். தண்டு, அப்போது ஒரு அலை அதனுடன் ஓடும்.

நீளமான மற்றும் குறுக்கு அலைகள்

நீளமான மற்றும் குறுக்கு அலைகள் உள்ளன.

• அலை அழைக்கப்படுகிறது குறுக்கு, என்றால்நடுத்தரத்தின் துகள்கள் அலை பரவலின் திசைக்கு செங்குத்தாக ஒரு விமானத்தில் ஊசலாடுகின்றன.

குறுக்கு அலைகளை உருவாக்கும் செயல்முறையை இன்னும் விரிவாகக் கருதுவோம். உண்மையான தண்டு மாதிரியாக பந்துகளின் சங்கிலியை எடுத்துக் கொள்வோம் ( பொருள் புள்ளிகள்), மீள் சக்திகளால் ஒருவருக்கொருவர் இணைக்கப்பட்டுள்ளது (படம் 3, a). படம் 3 ஒரு குறுக்கு அலையின் பரவல் செயல்முறையை சித்தரிக்கிறது மற்றும் காலத்தின் கால் பகுதிக்கு சமமான தொடர்ச்சியான நேர இடைவெளியில் பந்துகளின் நிலைகளைக் காட்டுகிறது.

நேரத்தின் ஆரம்ப தருணத்தில் \(\left(t_1 = 0 \right)\) அனைத்து புள்ளிகளும் சமநிலை நிலையில் இருக்கும் (படம் 3, a). நீங்கள் பந்தை திசை திருப்பினால் 1 பந்துகளின் முழு சங்கிலிக்கும் செங்குத்தாக சமநிலை நிலையில் இருந்து, பின்னர் 2 -வது பந்து மீள்தன்மையுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது 1 -வது, அவருக்குப் பின் நகரத் தொடங்கும். இயக்கத்தின் செயலற்ற தன்மை காரணமாக 2 -வது பந்து இயக்கங்களை மீண்டும் செய்யும் 1 -ஆஹா, ஆனால் கால தாமதத்துடன். பந்து 3 வது, மீள்தன்மையுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது 2 -வது, பின்னால் செல்ல ஆரம்பிக்கும் 2 -வது பந்து, ஆனால் இன்னும் அதிக தாமதத்துடன்.

காலத்தின் கால் பகுதிக்குப் பிறகு \(\left(t_2 = \dfrac(T)(4) \right)\) அலைவுகள் பரவியது 4 -வது பந்து, 1 வது பந்தானது அதன் சமநிலை நிலையிலிருந்து அலைவுகளின் வீச்சுக்கு சமமான அதிகபட்ச தூரத்தால் விலக நேரம் இருக்கும். ஏ(படம் 3, ஆ). அரை காலத்திற்குப் பிறகு \(\left(t_3 = \dfrac(T)(2) \right)\) 1 வது பந்து, கீழே நகரும், அதன் சமநிலை நிலைக்குத் திரும்பும். 4 -வது அலைவுகளின் வீச்சுக்கு சமமான தூரத்தில் சமநிலை நிலையில் இருந்து விலகும் ஏ(படம் 3, c). இந்த நேரத்தில் அலை அடையும் 7 வது பந்து, முதலியன

காலத்திற்குப் பிறகு \(\left(t_5 = T \right)\) 1 வது பந்து, ஒரு முழுமையான ஊசலாட்டத்தை முடித்து, சமநிலை நிலை வழியாக செல்கிறது, மேலும் ஊசலாட்ட இயக்கம் பரவுகிறது 13 -வது பந்து (படம் 3, ஈ). பின்னர் இயக்கங்கள் 1 வது பந்தின் மீண்டும் மீண்டும் தொடங்கும், மேலும் அதிகமான பந்துகள் ஊசலாட்ட இயக்கத்தில் பங்கேற்கின்றன (படம் 3, இ).

Mex-voln-1-06.swfஅரிசி. 6. ஃப்ளாஷ் அதிகரிக்கவும்

எடுத்துக்காட்டுகள் நீளமான அலைகள்காற்றிலும் திரவத்திலும் ஒலி அலைகள். வாயுக்கள் மற்றும் திரவங்களில் மீள் அலைகள் நடுத்தர சுருக்கப்பட்ட அல்லது அரிதாக மட்டுமே எழுகின்றன. எனவே, இத்தகைய ஊடகங்களில் நீளமான அலைகள் மட்டுமே பரவ முடியும்.

அலைகள் ஊடகத்தில் மட்டுமல்ல, இரண்டு ஊடகங்களுக்கிடையேயான இடைமுகத்திலும் பரவ முடியும். இந்த அலைகள் அழைக்கப்படுகின்றன மேற்பரப்பு அலைகள். உதாரணம் இந்த வகைஅலைகள் நீரின் மேற்பரப்பில் நன்கு அறியப்பட்ட அலைகள்.

இலக்கியம்

1. அக்செனோவிச் எல்.ஏ. இயற்பியல் உயர்நிலைப் பள்ளி: கோட்பாடு. பணிகள். சோதனைகள்: பாடநூல். பொது கல்வி வழங்கும் நிறுவனங்களுக்கான கொடுப்பனவு. சுற்றுச்சூழல், கல்வி / எல்.ஏ. அக்செனோவிச், என்.என். ரகினா, கே.எஸ். ஃபரினோ; எட். கே.எஸ். ஃபரினோ. - Mn.: Adukatsiya i vyakhavanne, 2004. - pp. 424-428.
2. ஜில்கோ, வி.வி. இயற்பியல்: பாடநூல். 11 ஆம் வகுப்பு பொதுக் கல்விக்கான கையேடு. பள்ளி ரஷ்ய மொழியிலிருந்து மொழி பயிற்சி / வி.வி. ஜில்கோ, எல்.ஜி. மார்கோவிச். - மின்ஸ்க்: நர். அஸ்வேதா, 2009. - பக். 25-29.