Водяная волна

Cтраница 1

Поведение водяных волн превосходно моделирует интерференцию света или потока электронов. Представьте себе экран с двумя близкими отверстиями. Волна доходит до плоскости экрана, проникает сквозь отверстия, и за экраном отверстия сами становятся источниками круговых волн. На другом экране - приемнике - возникает картина из чередующихся темных и светлых полос. Светлые там, где волны усиливают друг друга, а темные в тех местах, куда они приходят в противоположных фазах. [1]

Для водяных волн, распространяющихся по поверхности, волновой фронт представляется линией. [2]

S. Расположение узловых линий при разности фаз p Vs. [3]

Два возбудителя водяных волн находятся в одинаковой фазе, если они каждый раз погружаются в воду одновременно, создавая гребни волн также одновременно. Но источники с одинаковым периодом не всегда находятся в одинаковой фазе. [4]

Переход от изучения водяных волн в волновой кювете к изучению света включает огромное изменение масштабов. Следовательно, все эксперименты со светом будут включать области, далекие от источников света. Именно по этой причине мы сейчас изучаем узловые линии в удаленных областях, хотя они не так уж важны в волновых. [5]

По аналогии с водяными волнами, в поисках интерференции света мы ожидаем, что наклон узловых линий будет зависеть от отношения kid, и нам надо работать с определенной длиной волны. [6]

Прямолинейные волны, прошедшие через зазор. Обратите внимание на загибание воля за краями барьеров.| C. 20. Три случаи прохождения первоначально прямолинеГжьик волн через одно и то же отверстие. Загибание волн заметно ослабевает с уменылеинем длины волны. [7]

Поэтому целесообразно исследовать дифракцию водяных волн различной длины. На рис. 16 - 20 показаны три картины прохождения периодических волн различной длины через одно и то же отверстие. [8]

Это легко показать на водяных волнах. [9]

Желательно позволить некоторым учащимся попробовать получить полное отражение водяных волн в лаборатории. Поэтому лучше сначала удостовериться, что ваше оборудование обладает достаточно высокими качествами, что это вообще возможно осуществить. Вам нужно сделать область медленного распространения очень мелкой, а ваш генератор должен работать при очень низкой частоте. [10]

Производя, наблюдая и анализируя интерференционные эффекты на водяных волнах, учащиеся подготовились теперь к восприятию кульминационного пункта развития этой части курса - того факта, что свет обнаруживает аналогичные интерференционные эффекты и поэтому ведет себя подобно волнам. Параллелизм между поведением волн на воде и светом, наблюдаемый в лаборатории, должен обладать большой убедительной силой. В первом разделе этой главы объясняется, почему обычно мы не видим интерференции света. Казалось бы, это удивительно, так как мы часто наблюдаем освещение одной и той же области двумя или большим числом источников и должны были бы увидеть во многих местах узловые линии. Однако хаотические, быстро меняющиеся сдвиги фаз в свете, идущем от различных источников, вызывают смазывание и размытие картин интерференции. [11]

Хотя эти приближенные формулы полезны для качественного представления о поведении водяных волн при различных крайних частотах, они не годятся для предсказания подробностей явлений, происходящих в волновых кюветах, так как обычно используются промежуточные частоты и относительно мелкие сосуды. [12]

Имеет смысл еще раз взглянуть на картины интерференции от двух источников водяных волн на рис. 17.6 и 17.9, используя понятия и методы, применимые к источникам света; например, мы должны мысленно заменить заднюю стенку волновой кюветы ( наиболее удаленную от источников) экраном, а оба источника водяных волн - двумя источниками света, которые надо как-то заставить излучать световые волны в фазе. Если это сделано, мы можем лишь наблюдать на экране места, где пересекаются узловые линии, и места, куда приходят удвоенные гребни. Для вычисления длины волны ( в действительности отношения Kid) нам нужно воспользоваться геометрическими закономерностями, представленными на рис. 17.12 и 17.13. Если вы этого еще не сделали, надо во что бы то ни стало найти iJd для рис. 17.6 и 17.9 этим способом. Используемая здесь простая геометрия должна быть понята до конца, поскольку она снова и снова используется на протяжении главы, иногда с незначительными изменениями. [13]

Если на поверхность воды одновременно бросить два камня, то можно увидеть интерференцию водяных волн; интерференция звуковых волн может быть получена от двух любых источников, дающих колебания одинаковой частоты. Значительно труднее наблюдать интерференцию света. Она не может быть обнаружена в том случае, если системы волн создаются различными источниками света, например двумя различными лампами накаливания. Причина этого заключается в том, что источником световых колебаний являются отдельные атомы тела и в определенный момент в данной точке сходятся колебания, созданные всей совокупностью атомов, излучающих свет. [14]

Концом палки проводят по воде со скоростью v, большей, чем скорость и распространения водяных волн. [15]

Страницы: 1 2 3 4