Водяная волна

Cтраница 3

Физики надеются, что когда-нибудь станет возможным получать лазерные источники, полностью синхронизированные по фазе и с тождественной длиной волны. Тогда световые интерференционные эффекты станут так же доступны наблюдению и интерпретации, как интерференция водяных волн в кювете. [31]

Описанное явление взаимного наложения ( суперпозиции) периодических волн с образованием системы узлов называется интерференцией волн. Вместо того чтобы пытаться сразу подыскать соответствующий световой эффект, мы сначала продолжим систематическое исследование интерференции водяных волн в волновой кювете. [32]

Стоячие волны на струне. [33]

Будем считать также, что границы атома не-проницаемы для электрона, так что он может находиться только внутри атома. Но было бы неправильно представлять себе распространение этой волны как нечто подобное движению волны, образовавшейся на поверхности воды от брошенного камня: водяная волна неограниченно удаляется от места своего образования и постепенно расплывается, она не обладает устойчивостью во времени, тогда как электрон в атоме устойчив. Поэтому более правильной будет аналогия между состоянием электрона в атоме и состоянием звучащей струны, на которой образуются так называемые стоячие волны. [34]

Будем считать также, что границы атома непроницаемы для электрона, так что он может находиться только внутри атома. Но было бы неправильно представлять себе распространение этой волны как нечто подобное движению волны, образовавшейся на поверхности воды от брошенного камня: водяная волна неограниченно удаляется от места своего образования и постепенно расплывается, она не обладает устойчивостью во времени, тогда как электрон в атоме устойчив. Поэтому более правильной будет аналогия между состоянием электрона в атоме и состоянием звучащей струны, на которой образуются так называемые стоячие волны. [35]

При волнении на море ветер, дующий вдоль поверхности моря, вызывает возникновение ( в воздухе) колебаний с длиной волны, соответствующей расстоянию между гребнями водяных волн - этому как раз и отвечают сверхнизкие частоты. Распространяясь в воздухе со скоростью, превышающей скорость распространения ветра и скорость распространения штормовых волн в море, инфразвуковые воздушные волны, достигая берега, служат предупреждением о приближающемся шторме. Инфразвуковые волны возникают в земной коре при землетрясениях и позволяют судить о местоположении очага землетрясения. [36]

Если волна встречает на своем пути препятствие, линейные размеры которого соизмеримы с длиной волны, то ее фронт деформируется и волна не только отражается, но и огибает препятствие, что легко показать на водяных волнах, ставя на их пути небольшие преграды или сплошной экран с небольшими отверстиями. Отклонение волны от прямолинейного распространения ( огибание препятствий) называется дифракцией. [37]

Дифракция волн крайне затрудняет объяснение прямолинейности распространения света при помощи волновой модели. Если свет представляет собой волны, то при прохождении через небольшое отверстие часть света должна загибаться, вместо того чтобы проходить прямо вперед. Волновая модель света должна предусматривать по меньшей мере одно большое различие между световыми и водяными волнами. [38]

В задачу этого раздела не входит показать, что частота и цвет определенным образом связаны между собой. Главный вывод состоит в том, что частота может быть связана с цветом света. Это является правдоподобным допущением, потому что показатель преломления света зависит от цвета, а показатель преломления водяных волн изменяется с частотой. Раздел написан для учащихся, экспериментировавших с волнами в волновой кювете при мелкой воде и малых частотах. Ключевой пункт состоит в том, что дисперсия может зависеть от частоты; является ли она малой ( как для волн на воде, так и для света) или же она велика в одном случае и мала в другом - не имеет значения. На этой стадии важны только качественные аспекты дисперсии. [39]

Рассмотрим, прежде всего, два идеальных источника, излучающих сферические волны. Оба источника колеблются синхронно. Как известно, в этом случае для волн любого типа ( проще всего это тфодемонстрировать на примере водяных волн) возникает характерное поле, в котором мы видим светлые и темные борозды, проходящие через те места, где волны усиливают или ослабляют друг друга. [40]

Рассмотрим, прежде всего, два идеальных источника, излучающих сферические волны. Оба источника колеблются синхронно. Как известно, в этом случае для волн любого типа ( проще всего это продемонстрировать на примере водяных волн) возникает характерное поле, в котором мы видим светлые и темные борозды, проходящие через те места, где волны усиливают или ослабляют друг друга. [41]

Стоячие волны на струне. [42]

Для лучшего понимания последнего утверждения рассмотрим упрощенную модель атома, одномерный атом, в котором электрон может совершать лишь колебательные движения между крайними точками. Будем счи - д ji тать также, что границы атома непроницаемы для электрона, так что он может находиться только внутри атома. Но было бы неправильно представлять себе распространение этой волны как нечто подобное движению волны, образовавшейся на поверхности воды от брошенного камня: водяная волна неограниченно удаляется от места своего образования и постепенно расплывается, она не обладает устойчивостью во времени, - тогда как электрон в атоме устойчив. Поэтому более правильной будет аналогия между состоянием электрона в атоме и состоянием звучащей струны, на которой образуются так называемые стоячие волны. [43]

Для лучшего понимания последнего утверждения рассмотрим упрощенную модель атома, одномерный атом, в котором электрон может совершать лишь колебательные движення между крайними точками. Будем считать также, что границы атома непроницаемы для электрона, так что он может находиться только внутри атома. Но было бы неправильно представлять себе распространение этой волны как нечто подобное движению волны, образовавшейся на поверхности воды от брошенного камня: водяная волна неограниченно удаляется от места своего образования и постепенно расплывается, она не обладает устойчивостью во времени, - тогда как электрон в атоме устойчив. Поэтому более правильной будет аналогия между состоянием электрона в атоме и состоянием звучащей струны, на которой образуются так называемые стоячие волны. [44]

Стояние волны на струне. [45]

Страницы: 1 2 3 4