Cтраница 4
Для лучшего понимания последнего утверждения рассмотрим упрощенную модель атома, одномерный атом, в котором электрон может совершать лишь колебательные движения 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. [46]
Для лучшего понимания последнего утри рждепия рассмотрим упрощенную модель атома, одномерный атом, в котором электрон может совершать лишь колебательные движения 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 БОЛПЫ, образовавшейся па поверхности воды от брошенного камня: водяная волна неограниченно удаляется от места своего образования и постепенно расплывается, она по. Бремени, - тогда как электрон в атоме устойчив. [47]
Механические волновые явления имеют огромное значение для повседневной жизни. К этим явлениям относится распространение звуковых колебаний, обусловленное упругостью окружающего нас воздуха. Круги, разбегающиеся на поверхности воды от брошенного камня, мелкая рябь на поверхности озера и огромные океанские волны - это тоже механические волны, хотя и иного типа. [48]
Между этим замечательным событием в истории астрономии и открытием Менделеева была глубокая внутренняя связь. С первых же шагов своей научной деятельности Менделеев увлекся учением Ньютона. В беспредельную даль мирового пространства проникает глаз астронома и всюду находит миры, подвластные закону тяготения. И этот же закон управляет, полетом пули и брошенного камня. Этот же закон определяет путь снежинки к земле и ему подчинен полет птицы. [49]
Механические волновые явления имеют огромное значение для повседневной жизни. К этим явлениям относится распространение звуковых колебаний, обусловленное упругостью окружающего нас воздуха. Круги, разбегац) - щиеся на поверхности воды от брошенного камня, мелкая рябь на поверхности озера и огромные океанские волны - это тоже механические волны, хотя и иного типа. В воздухе могут распространяться не только пвуковые волны, но и разрушительные взрывные волны от разрывов снарядов и бомб. Сейсмические станции записы-иают колебания почвы, вызванные землетрясениями, происходящими за тысячи километров. Это возможно только потому, что от места землетрясения распространяются сейсмические волны - колебания в земной коре. [50]
Другим весьма интересным примером волнового движения являются поверхностные волны ( рис. 198 с), например столь хорошо знакомые волны на поверхности воды, постоянно используемые, для лекционных опытов по физике волновых движений. Нужно, впрочем, отметить, что законы поверхностных волн гораздо более. Прежде всего колебательные траектории частиц, участвующих в распространении поверхностной волны, отнюдь не являются прямолинейными; частицы описывают замкнутые круговые или эллиптические орбиты. Обычные же волны, например корабельные волны или волны от брошенного камня, имеют профиль, резко отличающийся от синусоиды: плоские длинные впадины и острые короткие верхушки. Поверхностная волна большой амплитуды увлекает с собой колеблющиеся частицы, которые в этом случае описывают уже не круговые, а более сложные траектории. Именно поэтому большие волны выбрасывают на берег плавающие на них предметы. Заметим попутно, что распространяющаяся от очага землетрясения волна является также частным случаем поверхностной волны. [51]
Таким волнам на теле соответствуют симметричные волны линейной плотности. Каждая частица среды, несущей симметричные волны, получает, кроме вертикальных движений, возвратные ( колебательные) перемещения в направлении движения волны ( вдоль оси х), траектории движения частиц здесь являются замкнутыми кривыми, а направленная вдоль оси х компонента скорости отсутствует. О симметричных бегущих волнах можно сказать так: то, что гребень волны переносит вперед, то впадина возвращает назад. Примерами бегущих симметричных волн деформации являются обычные волны на поверхности жидкости, возникшие от брошенного камня, морские ветровые волны ( накат), звуковые волны. [52]
Если к началу линии приложена синусоидальная эдс, то на входных зажимах ее происходят синусоидальные изменения во времени напряжения и тока. Эти изменения в каждой точке ли-нии, отстоящей от начала ее на любом расстоянии, повторяются, но со сдвигом по фазе, определяемым тем временем, кото -, рое нужно для прохождения мгновенного значения напряжения или тока от начала линии к рассматриваемой точке ее. Такое движение волн тока и напряжения вдоль линии напоминает волны на поверхности воды, распространяющиеся от брошенного камня. [53]
Простейшим является случай, когда силы вообще отсутствуют. Эта точка зрения сразу приводит к трудностям, если задаться вопросом, почему брошенный камень или стрела продолжают двигаться после того, как они были выпущены из руки. Ясно, что именно рука привела их в состояние движения, но ее воздействие закончилось, как только движение началось. Древние мыслители испытали много затруднений, пытаясь уяснить, ка-кие силы действительно поддерживают движение брошенного камня. [54]