Dalğalar bizi hər yerdə əhatə edir, çünki biz hərəkət və səs dünyasında yaşayırıq. Dalğa prosesinin mahiyyəti nədir, dalğa prosesləri nəzəriyyəsinin mahiyyəti nədir? Gəlin buna təcrübə nümunəsi ilə baxaq.
Fizikada dalğalar anlayışı
Bir çox proseslər üçün ümumi anlayış səsin olmasıdır. Tərifinə görə, səs eşitmə orqanlarımız tərəfindən qəbul edilən hava və ya digər mühit tərəfindən yaradılan sürətli salınım hərəkətlərinin nəticəsidir. Bu tərifi bilərək, "dalğa prosesi" anlayışını nəzərdən keçirməyə davam edə bilərik. Bu fenomeni vizual olaraq nəzərdən keçirməyə imkan verən bir sıra təcrübələr var.
Fizikada tədqiq olunan dalğa prosesləri səs tellərindən istifadə edərkən radiodalğalar, səs dalğaları, sıxılma dalğaları şəklində müşahidə oluna bilər. Onlar hava ilə yayılır.
Konsepti vizual olaraq müəyyən etmək üçün gölməçəyə daş atın və effektlərin yayılmasını xarakterizə edin. Bu qravitasiya dalğasının nümunəsidir. Bu, mayenin qalxması və azalması səbəbindən baş verir.
Akustika
"Akustika" adlı bütün bölmə fizikada səsin xassələrinin öyrənilməsinə həsr olunub. Görək nəyi xarakterizə edir. şeylərə diqqət edək vəhər şeyin hələ aydın olmadığı proseslər, hələ də həllini gözləyən problemlər haqqında.
Akustika, fizikanın digər sahələri kimi hələ də çoxlu açılmamış sirlərə malikdir. Onlar hələ açılmayıb. Gəlin akustikada dalğa prosesini nəzərdən keçirək.
Səs
Bu konsepsiya mühitin hissəcikləri tərəfindən əmələ gələn salınımlı hərəkətlərin olması ilə əlaqələndirilir. Səs dalğaların görünüşü ilə əlaqəli bir sıra salınım prosesləridir. Sıxılma və seyrəkləşmə mühitində formalaşma prosesində dalğa prosesi baş verir.
Dalğa uzunluğu göstəriciləri salınım proseslərinin baş verdiyi mühitin təbiətindən asılıdır. Təbiətdə baş verən demək olar ki, bütün hadisələr ətraf mühitdə yayılan səs vibrasiyalarının və səs dalğalarının olması ilə əlaqələndirilir.
Təbiətdə dalğa prosesinin təyini nümunələri
Bu hərəkətlər dalğa prosesinin fenomeni haqqında məlumat verə bilər. Yüksək tezlikli səs dalğaları, məsələn, vulkan püskürdüyü zaman minlərlə kilometr məsafə qət edə bilər.
Zəlzələ baş verən zaman xüsusi səs qəbulediciləri tərəfindən qeydə alına bilən güclü akustik və geoakustik vibrasiyalar baş verir.
Su altı zəlzələ zamanı maraqlı və dəhşətli hadisə baş verir - sunami, elementlərin güclü yer altı və ya su altı təzahürü zamanı yaranan nəhəng dalğadır.
Akustika sayəsində sunaminin yaxınlaşması barədə məlumat ala bilərsiniz. Bu hadisələrin çoxu uzun müddətdir məlumdur. Ancaq indiyə qədər fizikanın bəzi anlayışlarıdiqqətlə öyrənilməsini tələb edir. Buna görə də hələ həll olunmamış sirlərin öyrənilməsi üçün köməyə məhz səs dalğaları gəlir.
Tektonika nəzəriyyəsi
18-ci əsrdə "fəlakət fərziyyəsi" yarandı. O zaman “element” və “qayda” anlayışları bir-birinə bağlı deyildi. Sonra onlar kəşf etdilər ki, okean dibinin yaşı qurudan xeyli gəncdir və bu səth daim yenilənir.
Məhz bu zaman yerə yeni baxış sayəsində çılğın fərziyyə yer mantiyasının hərəkət etdiyini və qübbənin üzdüyünü bildirən "Litosfer plitələrinin tektonikası" nəzəriyyəsinə çevrildi. Belə bir proses əbədi buzun hərəkətinə bənzəyir.
Təsvir olunan prosesi başa düşmək üçün stereotiplərdən və adi baxışlardan xilas olmaq, başqa varlıq növlərini reallaşdırmaq vacibdir.
Elmdə gələcək irəliləyişlər
Yerdəki geoloji həyatın öz vaxtı və maddə vəziyyəti var. Elm oxşarlığı yenidən yaratmağa müvəffəq oldu. Okeanın dibi daim hərəkət edir, bu da yerin dərinliklərindən səthə yeni maddələrin qalxması və tədricən soyuması nəticəsində qırılmalara və silsilələr əmələ gəlməsinə səbəb olur.
Bu zaman quruda proseslər litosferin nəhəng plitələri yer mantiyasının - qitələri və dənizin dibini daşıyan yerin yuxarı daş qabığının səthində üzdüyü zaman baş verir.
Belə lövhələrin sayı təxminən ondur. Mantiya narahatdır, buna görə də litosfer plitələri hərəkət etməyə başlayır. Laboratoriya şəraitində bu proses gözəl təcrübə kimi görünür.
Təbiətdə geoloji fəlakət təhlükəsi yaradır- zəlzələ. Litosfer plitələrinin hərəkətinin səbəbi yerin dərinliklərində baş verən qlobal konveksiya prosesləridir. Qaynarın nəticəsi sunami olacaq.
Yaponiya
Yer üzünün digər seysmik təhlükəli əraziləri arasında Yaponiya xüsusi yer tutur, bu adalar silsiləsi "yanğın qurşağı" adlanır.
Yerin qübbinin nəfəsini yaxından izləməklə, gözlənilən fəlakəti təxmin etmək olar. Salınım proseslərini öyrənmək üçün yerin qalınlığına ultra dərin qazma qurğusu daxil edilmişdir. O, 12 km dərinliyə nüfuz etdi və alimlərə yerin daxilində müəyyən süxurların olması barədə nəticə çıxarmağa imkan verdi.
Elektromaqnit dalğasının sürəti 9-cu sinifdə fizika dərslərində öyrənilir. Bir-birindən bərabər məsafədə yerləşən çəkilərlə təcrübə göstərin. Onlar adi formanın eyni yayları ilə birləşdirilir.
Birinci çəkisi müəyyən məsafədə sağa sürüşdürsəniz, ikincisi bir müddət eyni vəziyyətdə qalır, lakin yay artıq sıxılmağa başlayır.
"dalğa" termininin tərifi
Belə bir proses baş verdiyi üçün ikinci çəki itələyəcək elastik qüvvə yaranıb. O, sürətlənmə alacaq, bir müddətdən sonra sürət yığacaq, bu istiqamətdə hərəkət edəcək və yayı ikinci və üçüncü çəkilər arasında sıxacaq. Öz növbəsində, üçüncüsü sürətlənmə alacaq, sürətlənməyə başlayacaq, dəyişəcək və dördüncü yaya təsir edəcəkdir. Beləliklə, proses sistemin bütün elementlərində baş verəcək.
Bu halda ikinci yükün yerdəyişməsivaxt birincidən gec baş verəcək. Təsir həmişə səbəbdən geri qalır.
Həmçinin ikinci yükün yerdəyişməsi üçüncü yükün yerdəyişməsinə səbəb olacaq. Bu proses sağa doğru yayılmağa meyllidir.
Əgər birinci çəki harmonik qanuna görə tərəddüd etməyə başlamışsa, onda bu proses ikinci çəkiyə yayılacaq, lakin gecikmiş reaksiya ilə. Buna görə də, ilk ağırlığı titrətsəniz, zamanla kosmosda yayılacaq bir salınım əldə edə bilərsiniz. Bu, dalğanın tərifidir.
Dalğa növləri
Atomlardan ibarət olan bir maddə təsəvvür edək, onlar:
- kütlə var - təcrübədə təklif olunan çəkilər kimi;
- kimyəvi bağlar vasitəsilə bərk cisim əmələ gətirərək bir-birinə bağlanır (yay ilə təcrübədə müzakirə edildiyi kimi).
Bundan belə çıxır ki, maddə təcrübədən alınan modelə bənzəyən bir sistemdir. Mexanik dalğanı yaymağa qadirdir. Bu proses elastik qüvvələrin yaranması ilə bağlıdır. Bu cür dalğalara çox vaxt "bouncy" deyilir.
İki növ elastik dalğa var. Onları müəyyən etmək üçün uzun bir yay götürə, bir tərəfdən düzəldə və sağa uzata bilərsiniz. Beləliklə, dalğanın yayılma istiqamətinin yay boyunca olduğunu görə bilərsiniz. Mühitin hissəcikləri eyni istiqamətdə hərəkət edir.
Belə dalğada hissəciklərin rəqs istiqamətinin təbiəti dalğanın yayılma istiqaməti ilə üst-üstə düşür. Bu anlayış "uzununa dalğa" adlanır.
Baharı uzadıb, gəlişinə vaxt versənistirahət vəziyyətinə keçir və sonra şaquli istiqamətdə mövqeyi kəskin şəkildə dəyişdikdə dalğanın yay boyunca yayıldığı və dəfələrlə əks olunduğu görünəcək.
Ancaq hissəciklərin salınma istiqaməti indi şaquli, dalğanın yayılması isə üfüqidir. Bu eninə dalğadır. Yalnız bərk cisimlərdə ola bilər.
Müxtəlif növ elektromaqnit dalğasının sürəti fərqlidir. Bu xüsusiyyət seysmoloqlar tərəfindən zəlzələ mənbələrinə olan məsafəni müəyyən etmək üçün uğurla istifadə edilir.
Dalğa yayıldıqda, hissəciklər boyunca və ya enində salınır, lakin bu, maddənin ötürülməsi ilə deyil, yalnız hərəkətlə müşayiət olunur. Belə ki, 9-cu sinif "Fizika" dərsliyində göstərilib.
Dalğa tənliyinin xarakteristikası
Fizika elmində dalğa tənliyi bir növ xətti hiperbolik diferensial tənlikdir. Nəzəri fizikanın əhatə etdiyi digər sahələr üçün də istifadə olunur. Bu, riyazi fizikanın hesablamalar üçün istifadə etdiyi tənliklərdən biridir. Xüsusilə, qravitasiya dalğaları təsvir edilmişdir. Prosesləri təsvir etmək üçün istifadə olunur:
- akustikada, bir qayda olaraq, xətti tip;
- elektrodinamikada.
Dalğa prosesləri homojen dalğa tənliyinin çoxölçülü halı üçün hesablamada göstərilir.
Dalğa ilə yelləncək arasındakı fərq
Görkəmli kəşflər adi bir fenomen haqqında düşünməklə əldə edilir. Qalileo ürəyinin döyüntüsünü zamanın etalonu kimi qəbul edirdi. Beləliklə, sarkaç salınımları prosesinin sabitliyi kəşf edildi - mexanikanın əsas müddəalarından biri. Otamamilə yalnız riyazi sarkaç üçün - ideal salınım sistemi, aşağıdakılarla xarakterizə olunur:
- balans mövqeyi;
- bədən sapdıqda onu tarazlıq vəziyyətinə qaytaran qüvvə;
- dəyişmə baş verən zaman enerjinin keçidləri.
Sistemi tarazlıqdan çıxarmaq üçün salınımların baş verməsi şərti lazımdır. Bu vəziyyətdə müəyyən bir enerji xəbər verilir. Fərqli vibrasiya sistemləri müxtəlif növ enerji tələb edir.
Tərəqqi müəyyən zaman dövrlərində sistemin hərəkətlərinin və ya hallarının daimi təkrarlanması ilə xarakterizə olunan prosesdir. Salınım prosesinin aydın nümayişi yellənən sarkaç nümunəsidir.
Tərəqqi və dalğa prosesləri demək olar ki, bütün təbiət hadisələrində müşahidə olunur. Dalğa mühitin vəziyyətini pozmaq və ya dəyişdirmək, kosmosda yayılmaq və maddənin ötürülməsinə ehtiyac olmadan enerji daşımaq funksiyasına malikdir. Bu, dalğa proseslərinin fərqli bir xüsusiyyətidir, onlar fizikada uzun müddət öyrənilmişdir. Tədqiq edərkən dalğa uzunluğunu vurğulaya bilərsiniz.
Səs dalğaları bütün sferalarda ola bilər, onlar yalnız vakuumda mövcud deyil. Elektromaqnit dalğaları xüsusi xüsusiyyətlərə malikdir. Onlar hər yerdə, hətta vakuumda da mövcud ola bilərlər.
Dalğanın enerjisi onun amplitudasından asılıdır. Mənbədən yayılan dairəvi dalğa enerjini kosmosa səpələdiyi üçün onun amplitudası sürətlə azalır.
Xətti dalğa maraqlı xüsusiyyətlərə malikdir. Buna görə də onun enerjisi kosmosda yayılmırbelə dalğaların amplitudası yalnız sürtünmə qüvvəsi hesabına azalır.
Dalğanın yayılma istiqaməti şüalarla - dalğa cəbhəsinə perpendikulyar olan xətlərlə təsvir edilmişdir.
Gələn şüa ilə normal arasındakı bucaq düşmə bucağıdır. Normal və əks olunan şüa arasında əks bucaq var. Bu bucaqların bərabərliyi dalğa cəbhəsinə nisbətən maneənin istənilən mövqeyində qorunur.
Əks istiqamətlərdə hərəkət edən dalğalar birləşdikdə daimi dalğa yarana bilər.
Nəticələr
Davamlı dalğanın bitişik qovşaqları arasındakı mühitin hissəcikləri eyni fazada salınır. Bunlar dalğa tənliklərində sabitlənmiş dalğa prosesinin parametrləridir. Dalğalar qarşılaşdıqda onların amplitüdlərində həm artım, həm də azalma müşahidə oluna bilər.
Dalğa prosesinin əsas xüsusiyyətlərini bilməklə verilmiş nöqtədə yaranan dalğanın amplitudasını təyin etmək olar. Birinci və ikinci mənbələrdən gələn dalğanın bu nöqtəyə hansı mərhələdə çatacağını müəyyən edək. Üstəlik, mərhələlər əksdir.
Yol fərqi tək sayda yarım dalğadırsa, bu nöqtədə yaranan dalğanın amplitudası minimal olacaq. Əgər yol fərqi sıfıra bərabərdirsə və ya dalğa uzunluqlarının tam sayına bərabərdirsə, görüş nöqtəsində yaranan dalğanın amplitudasında artım müşahidə olunacaq. Bu, iki mənbədən gələn dalğalar əlavə edildikdə müdaxilə nümunəsidir.
Elektromaqnit dalğalarının tezliyi müasir texnologiyada sabitdir. Qəbul edən cihaz zəif elektromaqnit dalğalarını qeyd etməlidir. Bir reflektor qoysanız, daha çox dalğa enerjisi qəbulediciyə daxil olacaq. Reflektor sistemi maksimum yaradır ki, quraşdırılıbqəbuledici cihazda siqnal.
İşığın təbiəti və maddənin quruluşu haqqında müasir fikirlərin əsasında dalğa prosesinin xüsusiyyətləri dayanır. Beləliklə, onları 9-cu sinif fizika dərsliyində öyrənərkən siz mexanika sahəsindən problemlərin həllini uğurla öyrənə bilərsiniz.
