Тұрғын толқындар

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 5 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

Семей қаласының Шәкәрім атындағы мемлекеттік университеті

БӨЖ

Тақырыбы: «Тұрғын толқындар»

Оқу пәні: «Физика»

Шифр, мамандық: 5В072000, «Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы»

Орындаған: Нұртасов Ш. Е, тобы: ХН - 401

Тексерген: Абдуахитова О. Т.

Семей қ, 2015 ж

Жоспар:

Тұрғын толқындар . . . 3
Физикалық негізделуі . . . 4
Тұрғын толқын амплитудасы . . . 5
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі . . . 6

Белгілі бір жағдайда екі (немесе бірнеше) толқынды қозғалыстардың қабаттасу құбылысы интерференция деп аталады.

Тұрғын толқындар - екі толқынның интерференциясының нәтижесі болып табылады. Тұрғын толқындар амплитудалары бірдей қарама - қарсы тараған екі жазық толқынның беттесуінің нәтижесінде пайда болады. Амплитудалары бірдей екі жазық толқын біреуі у осінің оң бағытымен екіншісі у осінің теріс бағытымен тарайды деп жориық. Толқындардың бірі жіңішке тұтас сызықпен, екіншісі пунктир сызықпен көрсетілген. Қорытқы толқын жуан сызықпен көрсетілген. Қарама-қарсы тараған толқындардың фазалары бірдей болып келетін нүктені координаталар басы деп алып, сонда уақытты бастапқы фазалары нолге тең болатын кезден бастап есептейтінболамыз.

Егер өзара байланысқан бөлшектерден түзілген орта берілсе, онда оның бір бөлшегінің қозғалысының нәтижесінде басқа бөлшектері де қозғала бастайды. Осындай ортаның бір нүктесінің тербелісіке келуі оның көрші нүктелерінің тепбелуіне әсерін тигізеді. Сөйтіп ортаның барлық нүктелерінің тербелуінің нәтижесінде толқын пайда болады. Сонымен толқындық процесс деп тербелістердің серпімді ортада таралуын айтамыз . Мысалы: су бетінің тас түскен жерінің аймағы тербеледі, бұл тербелістер осы аймақтан жан-жаққа тарала бастайды да судың бетінде толқын пайда болады . Тербеліс тараған кезде тербелуші бөлшектер тербеліс процесімен бірге орын ауыстырмай, өздерінің тепе -теңдік қалпының маңында тербелетіндігін айта кетуіміз керек .

Тұрғын толқындар амплитудалары және жиіліктері бірдей бір-біріне қарсы бағытталған екі синусоидалық жүгірме толқындар қосылғанда пайда болады. Толқындардың біреуі у осінің бағытымен, екіншісі у осіне қарсы бағытталсын

Физикалық негізделуі

(1)

бұларды қосып:

және екенін ескеріп

(2)

тұрғын толқын теңдеуін жазамыз. - тұрғын толқын амплитудасы.

Қорытқы тербеліс амплитудалары максимумда болатын нүктелерді шоқ деп атаймыз.

; (3)

болғанда тұрғын толқын амплитудасы болады.

Амплитудалары нөлге тең болатын нүктелерді түйін дейміз

; (4)

болғанда тұрғын толқын амплитудасы болады.

Шоқтардың координатасы (2. 3. 11) өрнегі бойынша

; болады.

Екі көршілес шоқ арасы екі көршілес түйін арасы

болады.

Екі көршілес түйін мен шоқ арасы

болады.

Құбырдағы екі дыбысты толқынның интерференциясын қарастырайық. Бір жылжулар толқыны x өсінің оң бағытымен таралады және былайша анықталсын делік:

, ал екіншісі

біріншісіне қарсы таралады. Екінші y ₂ толқынды қашанда екі қума толқынның қосындысы деп қарастыруға болады, атап айтқанда:

Онда y(x, t) қорытқы толқындық қозғалыс екі бөлімнен тұрады: тұрғын толқыннан

және қума толқыннан .

b=a болғанда, яғни бір біріне қарама-қарсы бағыттағы екі жүгірме толқындардың амплитудалары бірдей болған кезде қорытқы толқындық қозғалыс тұрғын толқын пайда болады.

Жылжымайтын нүктелер тұрғын толқынының түйіндері, ал ығысуы барынша үлкен нүктелер тұрғын толқынының шоқтары деп аталады.

Тұрғын толқын амплитудасы

(5)

болады. Амплитуда максимал болатын нүктелер шоқ деп аталады. Шоқтар координатасы былай анықталады

Амплитуда көп болатын нүктелер «түйін» деп аталады. Түйін координатасы былай анықталады

Тұрғын толқындарға электр өрісінің тербелісі 1-суретте көрсетілген. Шоқтардың не түйіндердің координаталарының айырмасы

тұрғын толқын ұзындығына тең болады.

Бұдан

(6)

1- сурет

Қос сым (Лехер жүйесі) тұйық не ашық болуы мүмкін. Қос сым тұйық не ашық болуына қарамастан бұларда электромагниттік тұрғын толқындар пайда болады.

Лехердің ашық жүйесіндегі электромагниттік тұрғын толқындардың пайда болу процесі былай болады: жүгірме толқын сымдардың аяғына жетіп, одан шағылады. Шағылған және қарсы келген толқындар кездесіп тұрғын толқындар жүйесін тудырады. Бұл уақытта сымдардың аяғында кернеу шоғы мен ток түйіні пайда болады. Ашық сымды сымдардың бас жағында ток шоғы болады да, сым бойларында қарқынды тұрғын толқындар пайда болады, яғни ашық сымда оның ұзындығы ширек толқын ұзындығының тақ мәндеріне тең болғанда резонанс құбылысы байқалады (2-сурет) .

2 - сурет

Пайдаланылған әдебиеттер:

«Физика курсының лекциялары, Ж. Абдула., Т. Аязбаев. Алматы: Алматы баспасы, 2012. -104 - 106 б.
«Статистикалық физика және термодинамика» А. Қ. Ахметов. - Астана, 2006. - 92 - 94 б.