Условное обозначение

Заглавная буква Λ

Примеры символического использования лямбда в верхнем регистре:

• Частиц лямбда представляет собой тип субатомных частиц в физике субатомных частиц .
• Лямбда — это набор логических аксиом в аксиоматическом методе логического вывода в логике первого порядка .
• Лямбда использовали в качестве шаблона щита по армии спартанского во время Пелопоннесской войны . Это означало Лакедемон ( Λακεδαίμων , Lakedaímōn ), название полиса спартанцев, в отличие от самого города.
• Лямбда — это функция фон Мангольдта в математической теории чисел .
• В статистике лямбда используется для отношения правдоподобия .
• В статистике лямбда Уилкса используется в многомерном дисперсионном анализе ( анализ MANOVA ) для сравнения групповых средних значений по комбинации зависимых переменных.
• В спектральном разложении матриц , лямбда указывает на диагональную матрицу из собственных значений в матрице .
• В информатике , лямбда этого окно времени , в течение которого процесс наблюдается для определения рабочего набора памяти для цифрового компьютера «S виртуальной памяти управления.
• В астрофизике лямбда представляет собой вероятность того, что небольшое тело столкнется с планетой или карликовой планетой, что приведет к значительному отклонению. Ожидается, что объект с большим значением лямбда очистил свое окружение , удовлетворяя текущему определению планеты .
• В кристаллооптике лямбда используется для обозначения периода решетки.
• В военных операциях НАТО шеврон (геральдический символ, который выглядит как заглавная буква лямбда или перевернутая буква V) наносится на автомобили этого военного альянса для идентификации.
• В электрохимии лямбда обозначает «эквивалентную проводимость » раствора электролита .
• В космологии лямбда — это символ космологической постоянной , член, добавленный к некоторым динамическим уравнениям для учета ускоряющегося расширения Вселенной .
• В оптике лямбда обозначает шаг решетки брэгговского отражателя .
• В политике лямбда является символом идентитаризма , белого националистического движения, зародившегося во Франции, а затем распространившегося на остальную Европу, а затем в Северную Америку , Австралию и Новую Зеландию . Идентификационная лямбда представляет собой битву при Фермопилах .

Строчная буква λ

Примеры символического использования строчной лямбды:

• Лямбда указывает длину волны любой волны , особенно в физике , электронике и математике .
• В эволюционных алгоритмах λ указывает количество потомков, которое будет произведено из текущей популяции μ в каждом поколении. Термины μ и λ произошли от обозначений стратегии Evolution .
• Лямбда указывает на константу распада радиоактивности в ядерной физике и радиоактивности . Эта постоянная очень просто связана (с помощью постоянной мультипликатора) с периодом полураспада любого радиоактивного материала.
• В теории вероятностей лямбда представляет собой плотность событий в пределах временного интервала, моделируемую распределением Пуассона .
• В математической логике и информатике лямбда используется для введения анонимных функций, выраженных с помощью концепций лямбда-исчисления .
• Лямбда является единицей объема, синонимом одного микро литр (1 мкл), то есть, один кубический миллиметр (1 мм ³ ). Это использование в настоящее время не рекомендуется.
• Лямбда указывает на собственное значение в математике линейной алгебры .
• В физике электрических полей лямбда иногда указывает на линейную плотность заряда однородной линии электрического заряда (измеряемую в кулонах на метр).
• Лямбда обозначает множитель Лагранжа в многомерном исчислении .
• В твердотельной электронике лямбда указывает параметр модуляции длины канала полевого МОП-транзистора .
• В экологии лямбда обозначает долгосрочную внутреннюю скорость роста популяции. Это значение часто вычисляется как доминирующее собственное значение матрицы класса возраст / размер (математика) .
• В теории формального языка и в информатике лямбда обозначает пустую строку .
• Лямбда — нестандартный символ в Международном фонетическом алфавите для звонкого латерального альвеолярного аффриката [ dɮ ] .
• Лямбда обозначает меру Лебега в математической теории множеств .
• Лямбда Гудмана и Краскала в статистике показывает пропорциональное снижение ошибки , когда значения одной переменной используются для предсказания значения другой переменной.
• Лямбда обозначает датчик кислорода в транспортном средстве, который измеряет соотношение воздух-топливо в выхлопных газах двигателя внутреннего сгорания .
• Lambda 4S ракеты на твердом топливе была использована для запуска первого орбитального спутника Японии в 1970 году.
• Лямбда обозначает интенсивность отказов устройств и систем в теории надежности и измеряется в количестве отказов в час. Численно эта лямбда также является обратной величиной средней наработки на отказ .
• В криминологии лямбда обозначает частоту совершения правонарушений .
• В картографии и навигации лямбда обозначает долготу местоположения.
• В электрохимии лямбда также обозначает ионную проводимость данного иона (состав иона обычно указывается в виде индекса лямбда-символа).
• В нейробиологии лямбда обозначает константу длины (или экспоненциальную скорость затухания) электрического потенциала через клеточную мембрану по длине аксона нервной клетки .
• В науке и технике теплопередачи лямбда обозначает теплоту парообразования на моль материала (также известную как «скрытая теплота»).
• В технологии и науке о небесной навигации лямбда обозначает долготу, в отличие от римской буквы «L», обозначающей широту .
• Лямбда блочного стиля используется в качестве повторяющегося символа в серии компьютерных игр Valve Half-Life , имея в виду комплекс лямбда вымышленного центра исследований Черной Мезы , а также появляется в продолжении Half-Life 2 и его последующем приквеле. Half-Life: Alyx .
• В 1970 году лямбда в нижнем регистре была выбрана Томом Дорром в качестве символа нью-йоркского отделения Альянса гей-активистов . Лямбда-символ стал ассоциироваться с освобождением геев и некоторое время спустя был признан символом ЛГБТ , в качестве такового использовался Международным конгрессом по правам геев в Эдинбурге, организацией по защите прав геев Lambda Legal и Литературным фондом Lambda .

Символ литры

Римские Весы и византийская LITRA ( λίτρα ), который служил в качестве как единицы фунт массы и единицы объема литра, были сокращены на греческом , используя лямбду с измененными формами йота индекса (как X). Они по-разному кодируются в Юникоде. Блок Unicode древнегреческих чисел включает 10183 ЗНАКА ГРЕЧЕСКОЙ ЛИТРЫ (𐆃), а также 𐅢, который описывается как 10162 ГРЕЧЕСКАЯ АКРОФОНИЧЕСКАЯ ДЕСЯТЬ ГЕРМИОНОВ, но был гораздо более распространен как форма знака литры. Вариант знака может быть образован из 0338 ОБЪЕДИНЕНИЕ ДЛИННОЙ СОЛИДНОЙ НАДПИСИ и либо 039B ГРЕЧЕСКАЯ ЗАГЛАВНАЯ БУКВА ЛАМДА (Λ̸), либо 03BB ГРЕЧЕСКАЯ СТРОЧНАЯ БУКВА ЛАМДА (λ̸).

Кодировки символов

Unicode использует написание «lamda» в именах символов вместо «lambda» из-за «предпочтений, выраженных греческим национальным органом».

• Греческая лямбда / коптская лаула

• Математическая лямбда

Эти символы используются только как математические символы. Стилизованный греческий текст должен быть закодирован обычными греческими буквами с разметкой и форматированием для обозначения стиля текста.

Смотрите также

использованная литература

БАК обнаружил два возбужденных состояния прелестного лямбда-бариона

Группа LHCb сообщила об открытии двух новых частиц, которые предположительно являются резонансами прелестного лямбда-гиперона. Масса новых частиц составляет 6146 и 6152 мегаэлектронвольт. Об открытии ученые рассказали на конференции EPS-HEP (The European Physical Society Conference on High Energy Physics), кратко о нем сообщает пресс-служба Института ядерной физики (ИЯФ) Сибирского отделения РАН.

Повседневный опыт учит нас, что свойства тел определяются их составом. Если у вас есть несколько предметов, которые состоят из одинаковых «кирпичиков», то в более тяжелом предмете «кирпичиков» будет больше. Например, в трехэтажном доме больше кирпичей, чем в двухэтажном, а в модели «Сокола тысячелетия» больше кубиков LEGO, чем в «Звездном истребителе типа X». Иногда этот принцип называют принципом комбинирования, или принципом надстройки. Этот интуитивный принцип работает не только в повседневной жизни, но и в физике — например, ядра более тяжелых химических элементов содержат больше нуклонов.

Однако на субъядерном уровне принцип комбинирования нарушается: оказывается, что из одних и тех же кварков можно собрать совершенно разные частицы. Исторически первым примером такого нарушения был дельта-плюс резонанс Δ⁺(1232) — частица, которая состоит из двух u-кварков и одного d-кварка и «весит» 1232 мегаэлектронвольта. Легко заметить, что состав дельта-плюс резонанса полностью совпадает с составом протона, однако масса частиц отличается почти на треть. Кроме того, протон и дельта-резонанс отличаются спином и изоспином. В дальнейшем физики открыли еще более тяжелых «собратьев» протона, собранных из тех же трех кварков, но имеющих другие значения квантовых чисел и массы. По аналогии с дельта-плюс резонансом такие частицы-собратья называют резонансами, а за их буквенным обозначением пишут массу в мегаэлектронвольтах (чтобы не путаться). Подробнее про резонансы можно прочитать в материалах «Многоликий протон» и «Восьмеричный путь Вселенной».

Частицы, которые недавно открыли на Большом адронном коллайдере — это тоже резонансы, но только резонансы прелестного лямбда-гиперона Λ_b, состоящего из u-кварка, d-кварка и b-кварка. Масса основного состояния, которое собственно называют прелестным лямбда-гипероном, находится на уровне 5620 мегаэлектронвольт, а время жизни — примерно 1,4 пикосекунды. Масса же только что открытых частиц составляет 6146 и 6152 мегаэлектронвольт. Испуская π^±-мезоны, новые частицы могут превратиться в резонансы сигма-гиперонов Σ_b^± и Σ_b^*±, а также свалиться в основное состояние Λ_b.

Схема распада новых частиц и ранее обнаруженных резонансов прелестного лямбда-гиперона

LHCb

Впрочем, физики отмечают, что пока они не могут исключить вероятность того, что новые частицы являются резонансами других прелестных барионов — например, прелестного сигма-гиперона Σ_b⁰. Чтобы окончательно убедиться в природе частиц, нужно набрать больше статистики, измерить квантовые числа частиц и независимо проверить полученный результат на других ускорителях. Подобная проверка будет возможна после 2026 года, когда закончится очередная модернизация Большого адронного коллайдера.

Больше новостей, посвященных открытиям Большого адронного коллайдера, можно найти в рубрике «Второй сезон коллайдера». Кроме того, в этой рубрике можно подробно прочитать про устройство коллайдера, анализ больших данных и перспективы проводимых на нем исследований.

Дмитрий Трунин

Урок 10. электромагнитные волны — Физика — 11 класс

Физика, 11 класс

Урок 10. Электромагнитные волны

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:

1. Основные положения электромагнитной теории Максвелла и опытное доказательство Герцем существования электромагнитных волн.
2. Электромагнитная волна и её характеристики, вихревое поле, шкала электромагнитных волн.

Глоссарий по теме

Вихревым электрическим полем называется поле, силовые линии которого нигде не начинаются и не заканчиваются, представляют собой замкнутые линии.

Электромагнитное поле – особая форма материи, осуществляющая электромагнитное взаимодействие.

Электромагнитные волны – это электромагнитные колебания, распространяющееся в пространстве с конечной скоростью.

Точечный источник излучения – это источник, размеры которого много меньше расстояния, на котором оценивается его действие, и он посылает электромагнитные волны по всем направлениям с одинаковой интенсивностью.

Плотностью потока электромагнитного излучения называют отношение электромагнитной энергии переносимой волной за время через перпендикулярную лучам поверхность площадью S, к произведению площади на время.

Основная и дополнительная литература по теме урока:

Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.. Физика.10 класс. Учебник для общеобразовательных организаций М.: Просвещение, 2016. – С. 140-150

Рымкевич А.П. Сборник задач по физике. 10-11 класс.-М.:Дрофа,2009.- С.20-22

Основное содержание урока

Часто вы слышите от заботливых мам: «Не клади телефон под подушку! Не сиди долго за компьютером. Не находись долго около микроволновки! Не носи телефон в кармане! Вредно для здоровья, опасно для жизни, есть риск заболеть раковыми заболеваниями, действуют электромагнитные волны».

Вселенная-это океан электромагнитных излучений. Человек живет в нем, не замечая волн, проникающих в окружающее пространство. Включив лампочку или греясь у камина, человек заставляет источник этих волн работать, не задумываясь об их свойствах. Открытие природы электромагнитного излучения, позволило человечеству в течение XX века освоить и ввести в эксплуатацию различные его виды.

Сегодня мы поговорим об электромагнитных волнах, что это? Каковы его характеристики?

Когда мы слышим слово «волна», что вы себе представляете? Волны на море, на реке, волна в ванной комнате, и т. д. это механические волны. Механика переводится как движение. Мы их видим и способны определить его характеристики. Вспомним, какие величины характеризуют механические волны.

Период – это время, за которое совершается одно колебание. Период обозначается буквой Т, измеряется в секундах. Определяется по формуле:

Частота – это число колебаний в единицу времени. Частота — обозначается буквой ν (ню), измеряется в герцах Гц и определяется по формуле:

Амплитуда – это наибольшее отклонение от положения равновесия. Амплитуда – обозначается буквой А, измеряется в метрах.

Длина волны — это кратчайшее расстояние между точками, колеблющимися в одинаковых фазах. Обозначается буквой лямбда λ, измеряется в метрах м,

Скорость — υ, м/с

Механические волны имеют много общего с электромагнитными волнами, но есть и существенные различия. Они распространяются в твердой, жидкой, газообразной среде, можем ли мы обнаружить их нашими чувствами? Да, в твердых средах-это могут быть землетрясения, колебания струн музыкальных инструментов. В жидкости — волны в море, в газах-это распространение звуков. С электромагнитными волнами не все так просто. Мы не чувствуем и не осознаем, сколько электромагнитных волн пронизывает наше пространство. Радиоволны, телевизионные волны, солнечный свет, Wi-Fi, излучение мобильного телефона и многое другое являются примерами электромагнитного излучения. Если бы мы могли видеть их, мы не смогли бы видеть друг друга за столькими электромагнитными волнами. Электромагнитные волны играют огромную роль в жизни современного человека — с их помощью мы передаем информацию, общаемся, обмениваемся данными, изучаем окружающий мир и многое другое. Сегодня мы должны понять понятие электромагнитных волн, выяснить, как получить электромагнитные волны и какими свойствами они обладают.

Какова история открытия электромагнитных волн? В 1820 году Эрстед обнаружил действие электрического тока на магнитную стрелку, что привело к возникновению новой области физики — электромагнетизма. В 1831 году Фарадей открыл явление электромагнитной индукции: переменное магнитное поле создает переменный электрический ток. В 1864 году Максвелл предположил, что при изменении электрического поля возникает вихревое магнитное поле. В 1887 году Герц экспериментально подтвердил гипотезу Максвелла о существовании электромагнитного поля.

Для подтверждения гипотезы Максвелла о существовании электромагнитного поля необходимо было экспериментально открыть электромагнитные волны. Это сделал немецкий физик Генрих Герц, который использовал устройство, названное в его честь вибратором Герца-открытый колебательный контур.

Генрих Герц

(1857–1894)

Простейшая система, в которой возникают электромагнитные колебания, называется колебательным контуром.

Для того, чтобы иметь колебания в цепи, необходимо зарядить конденсатор. В результате периодической перезарядки конденсатора в цепи возникают колебания. Между обкладками конденсатора возникает переменное электрическое поле. А вокруг него переменное магнитное поле, вихрь и вихрь переменного электрического поля и др. Таким образом, в пространстве электромагнитное поле распространяется в виде электромагнитных волн. Генри Герц измерил частоту ν гармонических колебаний в цепи и длину λ электромагнитной волны и определил скорость электромагнитной волны:

υ = λ·ν

Значение скорости электромагнитной волны, полученное в эксперименте Герца, совпало со значением скорости электромагнитной волны по гипотезе Максвелла с = 299 792 458 м = 300 000 км/с. Чтобы сделать излучение более интенсивным, необходимо увеличить циклическую частоту. По формуле: ω=1/√(L∙C) частота зависит от индуктивности катушки и емкости конденсатора. Так, необходимо уменьшить индуктивность L и электрическую емкость C. для этого необходимо уменьшить количество витков катушки и раздвинуть обкладки конденсатора. Закрытый колебательный контур превращается в открытый – прямой проводник. Проводник был разрезан, оставляя зазор, чтобы поставить шары и зарядить до высокой разности потенциалов. В результате между шариками проскакивала искра. Возбуждая в вибраторе с помощью источника высокого напряжения, серии импульсов быстроизменяющегося тока, Герц получал электромагнитные волны высокой частоты. Электромагнитные волны регистрировались Герцем с помощью приемного вибратора (резонатора), который является тем же устройством, что и излучающий вибратор

Итак, процесс взаимного порождения электрического поля переменным магнитным полем и изменение магнитного поля электрическое поле может продолжать распространяться, захватывая новые области пространства. Переменные электрическое и магнитное поля, распространяющиеся в пространстве и генерирующие друг друга, называются электромагнитной волной.

Электромагнитное поле-особая форма материи, осуществляющая электромагнитное взаимодействие. И это поле имеет совершенно иную природу, чем электростатическое. Линии натяжения не имеют начала и конца, они замкнуты. Отсюда и название вихревого поля. Вихревое электрическое поле-это поле, силовые линии которого не начинаются и не заканчиваются нигде, а являются замкнутыми линиями.

Чем быстрее меняется магнитная индукция, тем больше напряженность электрического поля. Сила, действующая на заряд со стороны вихревого электрического поля, равна:

Но, в отличие от электростатического поля, работа вихревого электрического поля на замкнутой линии не равна нулю. Так как при перемещении заряда вдоль замкнутой линии напряженности электрического поля работа на всех участках пути имеет один и тот же знак, потому, что сила и перемещение совпадают по направлению.

Согласно теории Максвелла, электромагнитная волна переносит энергию. Энергия электромагнитного поля волны в данный момент времени меняется периодически в пространстве с изменением векторов  и Электрическое и магнитное поля в электромагнитной волне перпендикулярны друг к другу, причем каждое из них перпендикулярно к направлению распространения волны:

Таким образом, электромагнитная волна является поперечной волной. Электромагнитная волна излучается колеблющимися зарядами, при этом важно, чтобы заряды двигались с ускорением. Электромагнитная волна, как и механическая, характеризуется периодом и частотой колебаний, длиной волны и скоростью распространения. Период Т – это время одного колебания. Частота ν – это число колебаний за одну секунду. Длина волны λ — это расстояние, на которое распространяется электромагнитная волна за время одного периода. В вакууме для электромагнитной волны период Т и частота ν и длина волны λ связаны соотношениями:

Герц не только открыл электромагнитные волны, но и показал, что они ведут себя подобно другим волнам. Они поглощаются, отражаются, преломляются, наблюдаются явления интерференции и дифракции волн. Вычисленная на основании гипотезы Максвелла скорость электромагнитной волны совпала с наблюдаемой в опытах скоростью света. Это совпадение позволило предположить, что свет является одним из видов электромагнитных волн.

Свойства электромагнитных волн:

Отражение электромагнитных волн: волны хорошо отражаются от металлического листа, причем угол падения равен углу отражения;

Поглощение волн: электромагнитные волны частично поглощаются при переходе через диэлектрик;

Преломление волн: электромагнитные волны меняют свое направление при переходе из воздуха в диэлектрик;

Интерференция волн: сложение волн от когерентных источников;

Дифракция волн: отгибание волнами препятствий.

Фронтом волны называется геометрическое место точек, до которых дошли возмущения в данный момент времени. Поверхность равной фазы называется волновой поверхностью. Плоской волной называется волна, у которой волновая поверхность — плоскость. Линия, перпендикулярная волновой поверхности, называется лучом. Электромагнитная волна, как мы уже сказали, переносит энергию. Луч указывает направление, в котором волна переносит энергию. Тогда для плоской электромагнитной волны скорость, которой перпендикулярна поверхности площадью s, то можно ввести понятие плотность потока излучения. Плотностью потока электромагнитного излучения называют отношение электромагнитной энергии переносимой волной за время через перпендикулярную лучам поверхность площадью S, к произведению площади на время.

Иногда ее называют интенсивностью волны. Плотностью потока электромагнитного излучения пропорциональна четвертой степени циклической частоты.

Источники излучения электромагнитных волн разнообразны, но самым простым является точечный источник. Точечный источник излучения – это источник, размеры которого много меньше расстояния, на котором оценивается его действие, и он посылает электромагнитные волны по всем направлениям с одинаковой интенсивностью (например, звёзды).

Длина электромагнитных волн различна: от значений порядка 10¹³ м (низкочастотные колебания) до 10^-10 м (γ-лучи). Свет составляет ничтожную часть широкого спектра электромагнитных волн. Принято выделять низкочастотное излучение, радиоволны, инфракрасное излучение, видимое излучение, ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение, -излучение. Атомные ядра испускают самое коротковолновое -излучение. Особого различия между отдельными излучениями нет. Излучения различной длины волны отличаются друг от друга по способу их получения (излучение антенны, тепловое излучение, излучение при торможении быстрых электронов и др.) и методам регистрации. Электромагнитные волны обнаруживаются, в конечном счете, по их действию на заряженные частицы. В вакууме излучение любой длины волны распространяется со скоростью 300 000 км/с. Если мысленно разложить эти виды по возрастанию частоты или убыванию длины волны, то получится широкий непрерывный спектр – шкала электромагнитных излучений.

Сегодня мы знаем, что к опасным видам излучения относятся: гамма-излучение, рентгеновские лучи и ультрафиолетовое излучение, остальные – безопасны. Распределение электромагнитных излучений по диапазонам условное и резкой границы между областями нет. Вся шкала электромагнитных волн является подтверждением того, что все излучения обладают одновременно квантовыми и волновыми свойствами.

В зависимости от своей частоты или длины волны электромагнитные волны имеют различное применение. Они несут людям пользу и вред. Бытовые обогревательные приборы, приборы для приготовления еды, телефоны, компьютеры, вышки сотовой связи и телебашни, электропровода излучают электромагнитные волны. Больше других источников электромагнитные волны у нас дома излучают мобильные телефоны, микроволновые печи, холодильники, электрические кухонные плиты. Самым мощным источником излучения являются линии электропередач, и строить жилые дома под ними, воспрещено. Антенны радиопередатчиков нельзя устанавливать на сооружениях, в которых живут люди. Эмбрионы и ткани, находящиеся в стадии роста, больше всего подвержены влиянию волн, воздействуют электромагнитное поле на центральную нервную систему и мышцы тела. Это влияние становится причиной бессонницы и дисфункций в неврологической области, нарушения частоты биений сердца и скачков давления. Но есть, и полезные свойства электромагнитных волн. Их используют в физиотерапевтическом лечении некоторых болезней так как они способствуют быстрому заживлению тканей, останавливает развитие воспалительных процессов. Мы сегодня исключить полностью общение с электромагнитными волнами не можем, но чтобы обезопасить себя дома, надо грамотно устанавливать бытовые устройства в комнатах.

Итак, свойства электромагнитных волн:

1. Электромагнитная волна представляет собой распространение в пространстве с течением времени переменных (вихревых) электрических и магнитных полей.

2. Электромагнитные волны излучаются зарядами, которые движутся с ускорением, например, при колебаниях. Причем, чем больше ускорение колеблющихся зарядов, тем больше интенсивность излучения волны.

3. Векторы  и в электромагнитной волне перпендикулярны друг другу и перпендикулярны направлению распространения волны.

4.Электромагнитная волна является поперечной.

Разбор тренировочного задания

1. Определить, на какой частоте работает передатчик, если длина излучаемых им волн равна 200 м.

Ответ:

2. Ёмкость конденсатора колебательного контура Какова индуктивность катушки контура, если идет прием станции, работающей на длине волны 1000 метров?

Ответ:

Механические волны. Звук. Длина, период колебания.

Автор — профессиональный репетитор, автор учебных пособий для подготовки к ЕГЭ Игорь Вячеславович Яковлев

Темы кодификатора ЕГЭ: механические волны, длина волны, звук.

Механические волны — это процесс распространения в пространстве колебаний частиц упругой среды (твёрдой, жидкой или газообразной).

Наличие у среды упругих свойств является необходимым условием распространения волн: деформация, возникающая в каком-либо месте, благодаря взаимодействию соседних частиц последовательно передаётся от одной точки среды к другой. Различным типам деформаций будут соответствовать разные типы волн.

Продольные и поперечные волны.

Волна называется продольной, если частицы среды колеблются параллельно направлению распространения волны. Продольная волна состоит из чередующихся деформаций растяжения и сжатия. На рис. 1 показана продольная волна, представляющая собой колебания плоских слоёв среды; направление, вдоль которого колеблются слои, совпадает с направлением распространения волны (т. е. перпендикулярно слоям).

Волна называется поперечной, если частицы среды колеблются перпендикулярно направлению распространения волны. Поперечная волна вызывается деформациями сдвига одного слоя среды относительно другого. На рис. 2 каждый слой колеблется вдоль самого себя, а волна идёт перпендикулярно слоям.

Продольные волны могут распространяться в твёрдых телах, жидкостях и газах: во всех этих средах возникает упругая реакция на сжатие, в результате которой появятся бегущие друг за другом сжатия и разрежения среды.

Однако жидкости и газы, в отличие от твёрдых тел, не обладают упругостью по отношению к сдвигу слоёв. Поэтому поперечные волны могут распространяться в твёрдых телах, но не внутри жидкостей и газов*.

Важно отметить, что частицы среды при прохождении волны совершают колебания вблизи неизменных положений равновесия, т. е. в среднем остаются на своих местах. Волна, таким образом, осуществляет
перенос энергии, не сопровождающийся переносом вещества.

Наиболее просты для изучения гармонические волны. Они вызываются внешним воздействием на среду, меняющимся по гармоническому закону. При распространении гармонической волны частицы среды совершают гармонические колебания с частотой, равной частоте внешнего воздействия. Гармоническими волнами мы в дальнейшем и ограничимся.

Рассмотрим процесс распространения волны более подробно. Допустим, что некоторая частица среды (частица ) начала совершать колебания с периодом . Действуя на соседнюю частицу она потянет её за собой. Частица в свою очередь, потянет за собой частицу и т. д. Так возникнет волна, в которой все частицы будут совершать колебания с периодом .

Однако частицы имеют массу, т. е. обладают инертностью. На изменение их скорости требуется некоторое время. Следовательно, частица в своём движении будет несколько отставать от частицы , частица будет отставать от частицы и т. д. Когда частица пустя время завершит первое колебание и начнёт второе, своё первое колебание начнёт частица , находящаяся от частицы на некотором расстоянии .

Итак, за время, равное периоду колебаний частиц, возмущение среды распространяется на расстояние . Это расстояние называется длиной волны. Колебания частицы будут идентичны колебаниям частицы колебания следующей частицы будут идентичны колебаниям частицы и т. д. Колебания как бы воспроизводят себя на расстоянии можно назвать пространственным периодом колебаний; наряду с временным периодом она является важнейшей характеристикой волнового процесса. В продольной волне длина волны равна расстоянию между соседними сжатиями или разрежениями (рис. 1). В поперечной — расстоянию между соседними горбами или впадинами (рис. 2). Вообще, длина волны равна расстоянию (вдоль направления распространения волны) между двумя ближайшими частицами среды, колеблющимися одинаково (т. е. с разностью фаз, равной ).

Скоростью распространения волны называется отношение длины волны к периоду колебаний частиц среды:

.

Частотой волны называется частота колебаний частиц:

.

Отсюда получаем связь скорости волны, длины волны и частоты:

. (1)

Звук.

Звуковыми волнами в широком смысле называются всякие волны, распространяющиеся в упругой среде. В узком смысле звуком называют звуковые волны в диапазоне частот от 16 Гц до 20 кГц, воспринимаемые человеческим ухом. Ниже этого диапазона лежит область инфразвука, выше — область ультразвука.

К основным характеристикам звука относятся громкость и высота.
Громкость звука определяется амплитудой колебаний давления в звуковой волне и измеряется в специальных единицах —децибелах (дБ). Так, громкость 0 дБ является порогом слышимости, 10 дБ — тиканье часов, 50 дБ — обычный разговор, 80 дБ — крик, 130 дБ — верхняя граница слышимости (так называемый болевой порог).

Тон — это звук, который издаёт тело, совершающее гармонические колебания (например, камертон или струна). Высота тона определяется частотой этих колебаний: чем выше частота, тем выше нам кажется звук. Так, натягивая струну, мы увеличиваем частоту её колебаний и, соответственно, высоту звука.

Скорость звука в разных средах различна: чем более упругой является среда, тем быстрее в ней распространяется звук. В жидкостях скорость звука больше, чем в газах, а в твёрдых телах — больше, чем в жидкостях.
Например, скорость звука в воздухе при равна примерно 340 м/с (её удобно запомнить как «треть километра в секунду»)*. В воде звук распространяется со скоростью около 1500 м/с, а в стали — около 5000 м/с.
Заметим, что частота звука от данного источника во всех средах одна и та же: частицы среды совершают вынужденные колебания с частотой источника звука. Согласно формуле (1) заключаем тогда, что при переходе из одной среды в другую наряду со скоростью звука изменяется длина звуковой волны.

Частота, длина волны, амплитуда и скорость волны — Характеристики волн — National 4 Physics Revision

1fhcg2fdte6.0.0.0.1:0.1.0.$0.$1.$0″> Вам необходимо знать об этих величинах, используемых в волнах — что они означают, используемые для них символы и единицы, используемые для их измерения.

Амплитуда (\ (a \)) волны — это расстояние от центральной линии (или неподвижного положения) до вершины гребня или до низа впадины . Будьте осторожны с этим количеством — центральная линия не всегда отображается на диаграмме.Амплитуда измеряется в метрах (\ (м \)). Чем больше амплитуда волны, тем больше энергии она несет.

Длина волны \ (\ lambda \) волны — это расстояние от любой точки на одной волне до той же точки на следующей волне. (Символ представляет собой греческую букву «лямбда».) Чтобы избежать путаницы, лучше всего измерять длину волны от вершины гребня до вершины следующего гребня или от нижней части впадины до нижней части следующего гребня. впадина. Длина волны также измеряется в метрах (\ (m \)) — в конце концов, это длина.

Частота (\ (f \)) волны — это количество волн, прошедших точку за определенное время. Обычно мы используем время в одну секунду, так что это дает частоту в единице герц (\ (Гц \)), поскольку один герц равен одной волне в секунду.

Не путайте это количество с частотой. Это не расстояние, пройденное волнами, и не скорость, хотя оно связано с обеими этими величинами. Для волн на воде и звуковых волн обычно достаточно единицы герц, но радио- и телевизионные волны имеют такую ​​высокую частоту, что килогерцы (\ (кГц \)) или даже мегагерцы (\ (МГц \)) являются лучшими единицами измерения.{-1} \)). Звук распространяется со скоростью около 340 метров в секунду.

Определение длины волны

Длина волны — это расстояние между двумя идентичными соседними точками в волне. Обычно он измеряется между двумя легко идентифицируемыми точками, такими как два соседних гребня или впадины в форме волны. Хотя длины волн можно вычислить для многих типов волн, наиболее точно они измеряются в синусоидальных волнах, которые имеют плавные и повторяющиеся колебания.

Длина волны обратно пропорциональна частоте.Это означает, что если две волны распространяются с одинаковой скоростью, волна с более высокой частотой будет иметь более короткую длину волны. Аналогичным образом, если одна волна имеет большую длину, чем другая волна, она также будет иметь более низкую частоту, если обе волны распространяются с одинаковой скоростью. Для определения длины волны можно использовать следующую формулу:

λ = v / ƒ

Строчная версия греческой буквы «лямбда» (λ) — стандартный символ, используемый для обозначения длины волны в физике и математике.Буква «v» обозначает скорость, а «ƒ» — частоту. Поскольку скорость звука составляет примерно 343 метра в секунду при 68 ° F (20 ° C), 343 м / с можно заменить на «v» при измерении длины волны звуковых волн. Следовательно, для определения длины волны звуковой волны при 68 ° F нужна только частота. Нота A4 (клавиша A над средней C) имеет частоту 440 герц. Следовательно, длина волны звуковой волны A4 при 68 ° F составляет 343 м / с / 440 Гц, что равно 0,7795 метра или 77.95 см.

Волны электромагнитного спектра, такие как радиоволны и световые волны, имеют гораздо более короткие длины волн, чем звуковые волны. Следовательно, эти длины волн обычно измеряются в миллиметрах или нанометрах, а не в сантиметрах или метрах.

Обновлено: 5 января 2012 г.

TechTerms — Компьютерный словарь технических терминов

Эта страница содержит техническое определение длины волны. Он объясняет в компьютерной терминологии, что означает длина волны, и является одним из многих технических терминов в словаре TechTerms.

Все определения на веб-сайте TechTerms составлены так, чтобы быть технически точными, но также простыми для понимания. Если вы найдете это определение длины волны полезным, вы можете сослаться на него, используя приведенные выше ссылки для цитирования. Если вы считаете, что термин следует обновить или добавить в словарь TechTerms, отправьте электронное письмо в TechTerms!

Подпишитесь на информационный бюллетень TechTerms, чтобы получать избранные термины и тесты прямо в свой почтовый ящик. Вы можете получать электронную почту ежедневно или еженедельно.

Подписаться

Расчеты длины волны и частоты | Химия для неосновных

Цели обучения

• Определите длину волны.
• Определите частоту.
• Опишите характеристики волны.
• Выполните вычисления с учетом длины волны и частоты.

Летом почти все любят ходить на пляж. Они умеют плавать, устраивать пикники и загорать. Но если вы попадете слишком много солнца, вы можете обжечься. Определенный набор длин солнечных волн особенно вреден для кожи. Эта часть спектра парения известна как УФ B с длинами волн 280–320 нм.Солнцезащитные кремы эффективны в защите кожи как от непосредственного повреждения, так и от долгосрочной возможности рака кожи.

Волны

Волны характеризуются повторяющимся движением. Представьте игрушечную лодку, плывущую по волнам в бассейне с волнами. Когда водная волна проходит под лодкой, она движется вверх и вниз регулярно и многократно. В то время как волна движется горизонтально, лодка движется только вертикально вверх и вниз. На Рисунке ниже показаны два примера волн.

Рисунок 1. (A) Волна состоит из чередующихся гребней и впадин. Длина волны (λ) определяется как расстояние между любыми двумя последовательными идентичными точками на форме волны. Амплитуда — это высота волны. (B) Волна с короткой длиной волны (вверху) имеет высокую частоту, потому что большее количество волн проходит через данную точку за определенный промежуток времени. Волна с большей длиной волны (внизу) имеет более низкую частоту.

Волновой цикл состоит из одной полной волны — начиная с нулевой точки, поднимаясь до гребня волны , возвращаясь вниз к волне до впадины и снова возвращаясь к нулевой точке.Длина волны волны — это расстояние между любыми двумя соответствующими точками на соседних волнах. Проще всего представить длину волны как расстояние от одного гребня волны до другого. В уравнении длина волны представлена ​​греческой буквой лямбда ( λ ). В зависимости от типа волны длина волны может быть измерена в метрах, сантиметрах или нанометрах (1 м = 10 ⁹ нм). Частота , представленная греческой буквой ню ( ν ), представляет собой количество волн, которые проходят определенную точку за определенный промежуток времени.Обычно частота измеряется в единицах циклов в секунду или волнах в секунду. Одна волна в секунду также называется герцами (Гц), а в единицах СИ — обратной секундой (с ^-1 ).

На рисунке B выше показана важная взаимосвязь между длиной волны и частотой волны. У верхней волны явно более короткая длина волны, чем у второй волны. Однако, если вы вообразите себя в неподвижной точке, наблюдая, как проходят эти волны, за заданный промежуток времени пройдет больше волн первого типа.Таким образом, частота первых волн больше, чем частота вторых волн. Следовательно, длина волны и частота обратно пропорциональны. По мере увеличения длины волны ее частота уменьшается. Уравнение, которое связывает эти два понятия:

с = λν

Переменная c — это скорость света. Чтобы соотношение было математическим, если скорость света используется в м / с, длина волны должна быть в метрах, а частота — в герцах.

Пример задачи: длина волны и частота

Оранжевый цвет в спектре видимого света имеет длину волны около 620 нм.Какая частота оранжевого света?

Шаг 1: Составьте список известных количеств и спланируйте проблему. 9 \ text {nm}} \ right) = 6.{14} \ text {Hz} [/ latex]

Шаг 3. Подумайте о своем результате.

Значение частоты попадает в диапазон видимого света.

Сводка

• Все волны можно определить по их частоте и интенсивности.
• c = λν выражает связь между длиной волны и частотой.

Практика

Прочтите материал по ссылке ниже и ответьте на вопросы по мере их возникновения:

http: // www.Absorblearning.com/physics/demo/units/DJFPh064.html

Обзор

1. Определите длину волны.
2. Определите частоту.
3. Какая связь между длиной волны и частотой?

Глоссарий

• амплитуда: Высота волны, расстояние между гребнем и впадиной
• гребень: Вершина волны
• частота: Количество волн, которые проходят определенную точку за указанный промежуток времени.
• впадина: Низшая точка волнового цикла.
• длина волны: Расстояние между двумя последовательными пиками.

Два уравнения света: Часть первая

Два уравнения света: Часть первая — λν = c

Два уравнения, определяющих поведение света: часть первая

λν = c

---

Есть два уравнения относительно света, которым обычно учат в средней школе. Как правило, обоих учат без объяснения причин, почему они такие, какие есть.Это то, что я сделаю в дальнейшем.

Уравнение номер один: λν = c

Краткая историческая справка: я не уверен, кто первым написал это уравнение (или его эквивалент). Волновая теория света берет свое начало в конце 1600-х годов и математически развивалась с начала 1800-х годов. Джеймс Клерк Максвелл в 1860-х годах первым предсказал, что свет представляет собой электромагнитную волну, и вычислил (а не измерил) ее скорость. Кстати, доказательство того, что скорость света конечна, было опубликовано в 1676 году, а первые надежные измерения скорости света, очень близкие к современному значению, были произведены в конце 1850-х годов.

Каждый символ в уравнении обсуждается ниже. Кроме того, прямо перед примерами упоминаются два основных типа задач, которые учителя задают с помощью уравнения. Я рекомендую вам внимательно изучить этот раздел.

1) λ — греческая буква лямбда, обозначающая длину волны света. Длина волны определяется как расстояние между двумя последовательными гребнями волны. При изучении света наиболее распространенными единицами измерения длины волны являются: метр, сантиметр, нанометр и Ангстрем.Несмотря на то, что официальной единицей, используемой СИ, является счетчик, вы увидите объяснения и проблемы, которые используют остальные три. Реже вы увидите, что используются другие единицы; пикометр — самый распространенный среди менее часто используемых единиц измерения длины волны. Ангстрем — это внесистемная единица, которая обычно включается в обсуждение единиц СИ из-за ее широкого использования.

Имейте в виду следующие определения:

один сантиметр равен 10 ¯ ² метр
один нанометр равен 10 ¯ ⁹ метр
один Ангстрем равен 10 ¯ ⁸ сантиметр

Символ Ангстрема — Å.

Безусловно, вам нужно будет легко переходить от одного блока к другому. Например, обратите внимание, что 1 Å = 10¯ ¹⁰ метр. Это означает, что 10 Å = 1 нм. Итак, если вам дано значение Ангстрема для длины волны и требуется нанометровое значение, разделите значение Ангстрема на 10. Если вы не можете легко переходить между различными метрическими единицами, вам лучше вернуться, чтобы изучить и попрактиковаться в этой области. еще немного.

2) ν — греческая буква ню. Это НЕ буква v, это греческая буква ню.Это частота световой волны. Частота определяется как количество волновых циклов, проходящих через фиксированную контрольную точку за одну секунду. При изучении света единицей измерения частоты является Герц (ее символ — Гц). Один герц — это когда один полный цикл проходит фиксированную точку за одну секунду, поэтому миллион Гц — это когда миллион циклов проходит фиксированную точку за одну секунду.

Здесь необходимо сделать важное замечание относительно единицы измерения Гц. Обычно это НЕ записывается как количество циклов в секунду (или циклов в секунду), а только как sec ¯ ¹ (правильнее, это должно быть записано как s ¯ ¹ ; вам нужно знать оба пути).Часть «Циклы» удалена, хотя вы можете иногда столкнуться с проблемой ее использования.

Краткое упоминание о цикле: представьте волну, застывшую во времени и пространстве, где гребень волны точно совпадает с нашей фиксированной точкой отсчета. Теперь позвольте волне двигаться, пока следующий гребень точно не совпадет с контрольной точкой, затем зафиксируйте волну на месте. Это один цикл волны, и если все это произошло за одну секунду, то частота волны равна 1 Гц.

В любом случае, единственная полезная с научной точки зрения часть единицы — это знаменатель, поэтому используется значение «в секунду» (помните, обычно как s¯ ¹ ).Числитель «циклы» не нужен, поэтому его наличие просто понимается, и, если требуется запись дроби, будет использоваться единица, например 1 / сек.

3) c (нижний регистр) — это символ скорости света, скорости, с которой движется все электромагнитное излучение в идеальном вакууме. (Свет распространяется медленнее, когда проходит через такие объекты, как вода, но никогда не распространяется быстрее, чем в идеальном вакууме.)

Оба способа, показанные ниже, используются для записи значения. Вы должны знать и то, и другое:

3.00 x 10 ⁸ м / с
3,00 x 10 ¹⁰ см / с

Фактическое значение немного меньше, но указанные выше значения обычно используются во вводных классах. (иногда вы увидите 2,9979, а не 3,00.) Будьте осторожны при использовании комбинации экспоненты и единицы. Метры длиннее сантиметров, поэтому выше их использовалось меньше.

Поскольку есть две переменные (λ и ν), мы можем иметь два типа вычислений:

(а) по длине волны вычислить частоту; используйте это уравнение: ν = c / λ

(b) по частоте вычислить длину волны; используйте это уравнение: λ = c / ν

Последний комментарий: иногда вы видите букву f, используемую для обозначения частоты, заменяющую греческую букву ню. Как это:

c = λf

Скорее всего, это не вызовет у вас проблем, но я все равно хотел об этом упомянуть.

Интересная небольшая мелочь: свет проходит около одного фута за наносекунду. Вы можете попробовать произвести правильный расчет, прежде чем проверять ответ.

---

Пример № 1: Какова частота электромагнитного излучения с длиной волны 210,0 нм?

Раствор:

1) Преобразовать нм в м:

210.0 нм x (1 м / 10 ⁹ нм) = 210,0 x 10 ^-9 м

Мы можем оставить это здесь или преобразовать в научную запись:

2,100 x 10 ^-7 м

Любой из этих способов отлично подходит для следующих вычислений. Посоветуйтесь со своим учителем, чтобы узнать, есть ли у него предпочтения. Затем следуйте их предпочтениям.

2) Используйте λν = c

(2,100 x 10 ^-7 м) (ν) = 3,00 x 10 ⁸ м / с

ν = 3,00 x 10 ⁸ м / с разделить на 2.100 x 10 ^-7 м

ν = 1,428 x 10 ¹⁵ с ^-1

---

Пример № 2: Какова частота фиолетового света с длиной волны 4000 Å?

Решение, приведенное ниже, зависит от преобразования Å в см. Это означает, что вы должны помнить, что преобразование составляет 1 Å = 10 ¯ ⁸ см. Решение:

λν = с

(4000 x 10 ¯ ⁸ см) (ν) = 3,00 x 10 ¹⁰ см / с ν = 7,50 x 10 ¹⁴ с ¯ ¹

Обратите внимание, как я не стал переводить 4000 x 10 ¯ ⁸ в научную нотацию.Если бы я сделал это, значение было бы 4.000 x 10 ¯ ⁵ . Также обратите внимание, что я фактически считаю 4000 четырьмя значащими цифрами.

---

Комментарий: имейте в виду, что диапазон от 4000 до 7000 Å считается диапазоном видимого света. Обратите внимание на то, что частоты остаются примерно в средней области 10 ¹⁴ , в диапазоне от 4,29 до 7,50, но всегда равном 10 ¹⁴ . Если вы столкнулись с этим вычислением и знаете, что длина волны является видимой (скажем, 5550 Å, что также составляет 555 нм), то вы знаете, что показатель степени на частоте ДОЛЖЕН быть 10 ¹⁴ .Если это не так, значит, ВЫ (не учитель) ошиблись.

---

Пример № 3: Какова частота ЭМИ с длиной волны 555 нм? (ЭМИ — это сокращение от электромагнитного излучения.)

1) Переведем нм в метры. Поскольку один метр содержит 10 ⁹ нм, мы имеем следующее преобразование:

555 нм x (1 м / 10 ⁹ нм)

555 x 10 ¯ ⁹ м = 5,55 x 10 ¯ ⁷ м

2) Вставка в λν = c дает:

(5.55 x 10 ¯ ⁷ м) (x) = 3,00 x 10 ⁸ м с ¯ ¹

x = 5,40 x 10 ¹⁴ с ¯ ¹

---

Пример 4: Какова длина волны (в нм) ЭМИ с частотой 4,95 x 10 ¹⁴ с ¯ ¹ ?

1) Подставляем в λν = c следующим образом:

(x) (4,95 x 10 ¹⁴ с ¯ ¹ ) = 3,00 x 10 ⁸ м с ¯ ¹

x = 6,06 x 10 ¯ ⁷ м

2) Теперь переводим метры в нанометры:

6.06 x 10 ¯ ⁷ м x (10 ⁹ нм / 1 м) = 606 нм

---

Пример № 5: Какова длина волны (в сантиметрах и Å) света с частотой 6,75 x 10 ¹⁴ Гц?

Тот факт, что в задаче запрашивается см, позволяет нам использовать значение в см / с для скорости света:

(x) (6,75 x 10 ¹⁴ с ¯ ¹ ) = 3,00 x 10 ¹⁰ см с ¯ ¹

x = 4,44 x 10 ¯ ⁵ см

Далее преобразуем в Å:

(4.44 x 10 ¯ ⁵ см) x (10 ⁸ Å / 1 см) = 4440 Å

Я также мог использовать (1 Å / 10 ^-8 см) для преобразования. У меня есть практика помещать единицу с большей единицей (в данном случае см), а затем выяснять, сколько единиц меньшего размера (Å) содержится в одной из более крупных единиц.

---

Пример № 6: Что из следующего соответствует самой короткой длине волны?

(а) 6,3 x 10 ¯ ⁵ см
(б) 7350 нм
(в) 3.5 x 10 ¯ ⁶ м

Раствор:

1) Преобразуйте длины волн так, чтобы все они были одной и той же единицы. Я выбираю преобразование в нанометры и начну с (а):

(6,3 x 10 ¯ ⁵ см) (10 ⁹ нм / 10 ² см) = 630 нм

Непосредственный вывод состоит в том, что (б) — неправильный ответ.

2) Преобразование для (c)

(3,5 x 10 ¯ ⁶ м) (10 ⁹ нм / 1 м) = 3600 нм

(а) — правильный ответ.

---

Урок 44: Частота, длина волны и амплитуда

Теперь, когда вы кое-что знаете о свойствах двух основных типов волн (Урок 43), нам нужно убедиться, что вы можете посмотреть на индивидуальные характеристики, которые могут иметь волны.

• Не все волны одинаковы!
• Вы должны быть в состоянии видеть определенные «лица», которые может иметь каждая волна, на основе трех важных характеристик: частоты, длины волны и амплитуды.

Частота

Когда мы впервые начали рассматривать SHM , мы определили период как время, необходимое для завершения одного цикла… секунд на цикл

• Частота — это то же самое, за исключением того, что мы собираемся все перевернуть.
• Частота — это мера того, сколько циклов может произойти за определенный промежуток времени… циклов в секунду.
• Если двигатель работает так, что совершает 50 оборотов за одну секунду, я бы сказал, что он имеет частоту 50 Гц.
• Герц — это единица измерения частоты и просто означает, сколько циклов в секунду.
  • Сокращенно Гц .
  • Он назван в честь Генриха Герца, одного из членов семьи Герцев, внесших важный вклад в физику.
• В формулах частота отображается как «f».

Поскольку частота и период являются точной противоположностью друг друга, существует пара очень простых формул, которые можно использовать для вычисления одной, если вы знаете другую…

Эти вычисления очень легко выполнить на калькуляторах с помощью кнопки x ^-1 .

Пример 1: Период маятника равен 4.5сек. Определите частоту этого маятника.

Период означает, что маятнику потребуется 4,5 секунды, чтобы один раз качнуться вперед и назад. Итак, я ожидаю, что моя частота будет десятичной, поскольку она совершит долю колебания в секунду.

Длина волны

Длина волны — это свойство волны, которое большинство людей (когда они знают, что искать) может быстро и легко обнаружить и использовать это как способ отличить волны друг от друга. Взгляните на следующую диаграмму…

Рисунок 1

• Любые части волны, которые направлены вверх, как горы, называются гребнями. Любая часть, которая спускается вниз, как долина, является желобом.
• Длина волны определяется как расстояние от определенной высоты на волне до следующего пятна на волне, где она находится на той же высоте и движется в том же направлении.
  • Обычно измеряется в метрах, как и любая длина.
• Нет специального места, в котором нужно начинать волну для измерения длины волны, просто убедитесь, что вы вернулись на ту же высоту, двигаясь в том же направлении.Большинству людей нравится измерять расстояние от одного гребня до следующего гребня (или от впадины до впадины) просто потому, что их легко обнаружить.

Рисунок 2

На продольной волне длина волны измеряется как расстояние между серединами двух сжатий или серединами двух расширений.

Рисунок 3

Это приводит нас к одной из наиболее важных формул, которые вы будете использовать при изучении волн.

• Частота говорит нам, сколько волн проходит точку в секунду, что является обратным моменту времени .
Длина волны
• сообщает нам длину этих волн в метрах, почти как смещение .
• Если мы умножим эти два вместе, мы действительно умножим 1 / с и м … что даст нам м / с, скорость волны!

v = скорость волны (м / с)
f = частота (Гц)
λ = длина волны (м)

Пример 2: Измеренная частота волны 60 Гц. Если его длина волны составляет 24 см, определяет , насколько быстро он движется.

Пример 3: Скорость света всегда 3.00e8 м / с. Определите частоту красного света с длиной волны 700 нм.

Будьте осторожны при изменении 700 нм на метры. Некоторые люди действительно увлечены тем, чтобы преобразовать его в обычную научную запись с одной цифрой перед десятичной дробью. Зачем беспокоиться? Он используется только в расчетах. Вы, вероятно, просто сделаете ошибку, изменив степень 10, поэтому просто замените мощность на префикс и оставьте все остальное в покое… 700 нм = 700 x 10 ^-9 м, так как «нано» — это 10 ^-9 .

Амплитуда

Амплитуда — это мера размера волны.

• Представьте себе волну в океане. Это может быть небольшая рябь или гигантское цунами.
  • На самом деле вы видите волны разной амплитуды.
  • Они могут иметь одинаковую частоту и длину волны, но амплитуды волн могут сильно отличаться.

Амплитуда волны измеряется как:

1. высота от точки равновесия до наивысшей точки гребня или
2. Глубина от точки равновесия до самой нижней точки желоба

Рисунок 4

Когда вы измеряете амплитуду волны, вы действительно смотрите на энергию волны.

• Для создания волны большей амплитуды требуется больше энергии.
• Каждый раз, когда вам нужно помнить об этом, просто подумайте об усилителе домашней стереосистемы … он увеличивает амплитуду волн за счет использования большего количества электроэнергии.

Измерение длины волны микроволн

Mt. Синайская средняя школа WISE Project

Эшли Армато, Тори Вашкау и Кэти Кэмпбелл
Весна 2003 г.

Для нашего проекта WISE мы изучили и измерили длины волн микроволновое излучение.Эти конкретные радиоволны имеют короткие длина волны и движутся со скоростью света. Радиоволны и свет оба типа электромагнитного излучения и перемещаются одновременно скорость. На рисунке ниже показан передатчик (показан слева). и ресивер (показан справа). Передатчик излучает микроволны которые принимаются и читаются получателем. Щелкните любой из изображения, чтобы получить увеличенное изображение.

Мы измерили расстояние между излучателем и приемником, а затем записали относительную интенсивность микроволн на этом расстоянии.В В процессе этого микроволны создают стоячую волну, как созданный, когда два человека на противоположных концах хватаются за slinky и встряхните его (рисунок). Стоячие волны имеют точки максимальной конструктивной интерференции и точки максимального деструктивного вмешательства, которые чередуются с каждым Другие. Как видите, это очевидно, потому что построенный нами график показывает колеблющуюся интенсивность, похожую на движение американских горок. вниз, вверх, вниз, вверх и т. д.

Мы построили график, показывающий взаимосвязь между относительными интенсивность микроволн и расстояние между микроволнами излучатель и приемник с помощью Microsoft Excel.Анализируя интерференционной картины мы нашли значение длины волны микроволновое излучение 2,85 см. Мы получили это значение путем вычисления изменение расстояния приемника от одного пика до другого, деленное на количество полных циклов между ними.

На одной из наших сессий WISE мы встретились с Кевином, аспирантом, для измерения частоты микроволнового передатчика. К несчастью, нам не удалось определить точное число из-за неожиданных частотные сдвиги.Частота сдвинута примерно на один-два процентов с высокой скоростью, что делает невозможным получение показаний. Если мы нашли частоту электромагнитной волны, мы бы получили смогли вычислить размер длины волны с помощью уравнение, изображенное ниже.

Первая буква уравнения (красные булавки) — греческое. буква лямбда. Лямбда — это символ, используемый для обозначения длины волны. Следующая буква — f. Нижний регистр f используется для представления частота.Буква «c», та же буква c, которая используется в Знаменитое уравнение Эйнштейна E = mc ² представляет собой постоянную значение скорости света в вакууме. Это значение точно 29 979 245 800 сантиметров в секунду. Буква n представляет собой абсолютный показатель преломления среды, в которой электромагнитный волна проходит, в нашем случае это воздух. Индекс преломление воздуха очень близко к 1,00. Разделив скорость света c на найденное нами значение длины волны (лямбда = 2.9 см) нам удалось определить частоту, которая составляет f = 10,3 ГГц. Этот частота примерно в четыре раза выше, чем в обычном доме микроволновая печь.

Амплитуда | Поперечные волны | Сиявула

8.4 Амплитуда (ESACN)

Амплитуда

Заполните таблицу ниже, измеряя расстояние между точкой равновесия и каждым гребнем и впадиной в волне выше. Используйте линейку, чтобы измерить расстояния.

Гребень / желоб	Размер (см)
a
b
4 c 90995 9069 9069 9069 9069
e
f

1. Что вы можете сказать о своих результатах?

2. Равны ли расстояния между положением равновесия и каждым гребнем?

3. Равны ли расстояния между положением равновесия и каждым желобом?

4. Равно ли расстояние между положением равновесия и вершиной расстояния между положением равновесия и впадиной?

Как мы видели в активности по амплитуде, расстояние между гребнем и положением равновесия равно расстоянию между впадиной и положением равновесия. Это расстояние известно как амплитуда волны и является характерной высотой волны выше или ниже положения равновесия. Обычно символ A используется для обозначения амплитуды волны. Единица измерения амплитуды в системе СИ — метр (м).

Амплитуда

Амплитуда волны — это максимальное возмущение или смещение среды из положения равновесия (покоя).

Количество: Амплитуда (A) Название единицы: метр Обозначение единицы: м

Цунами — это серия морских волн, вызванных подводным землетрясением, оползнем или извержением вулкана.{-1} $} \). На мелководье у берега тормозит. Верхняя часть волны движется быстрее, чем нижняя, в результате чего море резко поднимается, вплоть до \ (\ text {30} \) \ (\ text {m} \). Длина волны может быть равна \ (\ text {100} \) \ (\ text {km} \), а период — до часа.

В 2004 году цунами в Индийском океане было вызвано землетрясением, которое, как считается, имело энергию \ (\ text {23 000} \) атомных бомб. В течение нескольких часов после землетрясения волны-убийцы, исходящие от землетрясения, врезались в береговую линию 11 стран, убив \ (\ text {150 000} \) человек.Окончательное число погибших составило \ (\ text {283 000} \).

Рабочий пример 1: Амплитуда морских волн

Если гребень волны составляет \ (\ text {2} \) \ (\ text {m} \) над отметкой спокойной воды в гавани, какова амплитуда волны?

Проанализировать предоставленную информацию

Нам сказали, что в гавани есть отметка стоячей воды. Эта линия создается, когда в воде нет волнений, что означает, что это положение равновесия воды.

Определить амплитуду

Определение амплитуды — это высота гребня над положением равновесия. Метка неподвижной воды — это высота воды в состоянии равновесия, а гребень находится на \ (\ text {2} \) \ (\ text {m} \) над ней, поэтому амплитуда равна \ (\ text {2} \) \ (\ текст {м} \).

Длина волны

Заполните таблицу ниже, измерив расстояние между гребнями и впадинами волны выше.

1. Что вы можете сказать о своих результатах?

2. Равны ли расстояния между гребнями?

3. Равны ли расстояния между желобами?

4. Расстояние между гребнями равно расстоянию между желобами?

Как мы видели в упражнении с длиной волны, расстояние между двумя соседними гребнями одинаково, независимо от того, какие два соседних гребня вы выберете.Между гребнями фиксированное расстояние. Точно так же мы видели, что существует фиксированное расстояние между желобами, независимо от того, на какие два желоба вы смотрите. Что еще более важно, расстояние между двумя соседними гребнями такое же, как расстояние между двумя соседними желобами. Это расстояние называется длиной волны волны.

Обозначение длины волны — λ (греческая буква , лямбда ), длина волны измеряется в метрах (м).

Рабочий пример 2: длина волны

Общее расстояние между 4 последовательными гребнями поперечной волны равно \ (\ text {6} \) \ (\ text {m} \).Какая длина волны?

Набросок ситуации

Определите, как подойти к проблеме

Из рисунка мы видим, что 4 последовательных гребня эквивалентны 3 длинам волн.

Решить проблему

Следовательно, длина волны равна:

\ begin {align *} 3 \ лямбда & = \ текст {6} \ текст {м} \\ \ lambda & = \ frac {\ text {6} \ text {m}} {3} \\ & = \ текст {2} \ текст {м} \ end {align *}

Процитируйте окончательный ответ

Длина волны \ (\ text {2} \) \ (\ text {m} \).

.