Le onde non sono solo nell'acqua. Il suono, la luce, ecc. Sono costituiti da loro Come può essere e cosa sono le onde in generale?
essenza
Questo termine è usato in vari scientificicampi, ma soprattutto in fisica. Secondo la terminologia di questa disciplina, il processo di propagazione delle oscillazioni è un'onda. La definizione è semplice, ma in realtà non è così semplice. In questo caso, le singole particelle non si muovono, ma si muovono solo vicino alle loro posizioni di equilibrio. Da ciò che segue una tale proprietà delle onde: sono un mezzo per trasferire energia senza cambiamenti nella materia. A volte succede anche questo, ma solo come effetto collaterale. Chi è stato al mare almeno una volta ha una buona idea di cosa sia un'onda.
La definizione, tuttavia, non è l'unica cosa chedevi sapere di fronte a questo fenomeno. L'importante è che sia estremamente strettamente interconnesso con le oscillazioni, quindi il loro studio avviene congiuntamente sia in teoria che in pratica.
origine
Le onde possono essere generate in vari modi. La causa del loro verificarsi è sempre l'eccitazione delle particelle e la loro rimozione dall'equilibrio. Questo può essere fatto con dispositivi speciali come antenne o radiatori. Può anche essere causato da instabilità, come nel caso di forti venti che provocano increspature nell'acqua.
Storia dello studio del fenomeno
Studiando il meccanismo di occorrenza ela propagazione delle onde in varie discipline scientifiche, come l'oceanologia, la sismologia, la meccanica, l'acustica, la medicina e, naturalmente, la fisica in generale, così come molte altre, sono state studiate da molti scienziati famosi. Si ritiene che il contributo più significativo sia stato dato dal ricercatore tedesco Heinrich Hertz. Ha stabilito alcuni modelli e scoperto fenomeni precedentemente sconosciuti associati all'interazione di onde elettromagnetiche, ad esempio interferenza, diffrazione e polarizzazione. La sua ricerca è stata successivamente utilizzata per creare comunicazioni radio. Naturalmente, c'erano altri scienziati che hanno studiato questo fenomeno e hanno dato un contributo significativo allo sviluppo della scienza, ad esempio Maxwell, ma era il nome di Hertz che è stato immortalato nell'unità di misura della frequenza delle onde.
Tipi di onde
Esiste un numero enorme di classificazioni pervari segni. Prima di tutto, questa è la direzione delle oscillazioni delle onde. Tipi di onde secondo questo criterio: longitudinali, trasversali, miste. Esistono anche modi completamente diversi per raggrupparli: descrizione per equazioni, geometria, ambiente fisico, ecc.
È importante che quando si verifica questo fenomeno, nienteFondamentalmente nuovo nella materia non appare, cambia solo l'organizzazione delle particelle, che genera determinati eventi. Dal punto di vista della percezione, questo può essere espresso come luce, colore, suono, radiazione, nonché energia invisibile all'occhio, ecc. A loro volta, possono anche essere classificati.
Inoltre, meccanico eonde elettromagnetiche. I tipi di onde della prima categoria possono anche essere suddivisi in elastici e quelli che sorgono sulla superficie dell'acqua. Questa classificazione implica la considerazione dell'ambiente di distribuzione. In generale, la divisione principale e più popolare include solo le onde sonore ed elettromagnetiche. Saranno discussi più dettagliatamente in futuro.
Descrizione generale
Ogni onda ha una serie di proprietà e parametri,con cui può essere descritto. Innanzitutto, è la sua lunghezza, che è indicata come λ (lambda). Inoltre, ha frequenza, periodo e velocità. Separatamente, si distingue un fronte d'onda o una superficie, cioè un insieme di punti che si trovano nella stessa fase e un raggio o un vettore che mostra la direzione di propagazione.
Ce n'è un altro associato agli ultimi due parametri.classificazione. A seconda del tipo di frontale, le onde possono essere sferiche e piatte. Per calcoli semplificati e risoluzione di alcuni problemi, la superficie può essere considerata piatta, ma solo se è significativamente rimossa dalla sorgente. Sulla base di tutte queste caratteristiche, si distinguono diversi tipi di onde.
esempi
A parte le cose più comprensibili come il suonocorde o onde sul mare, si può pensare anche a cerchi nell'acqua che appaiono da un sasso lanciato, esplosioni, dormire su un soffice materasso e tanti altri fenomeni. I raggi ultravioletti o infrarossi, così come ciò che non è udibile dall'orecchio umano, sono tutte manifestazioni dello stesso fenomeno, la propagazione delle onde. I tipi di onde sono così diversi, e loro stessi sono così multiformi, che è davvero difficile credere che cose così diverse, in effetti, abbiano la stessa natura.
Onde sonore: caratteristiche
L'udito fornisce a una persona un'enorme quantità di informazionidel mondo intorno. Ma senza le onde, questo non sarebbe stato possibile. La loro varietà sonora è elastica. La loro particolarità sta nel fatto che la lunghezza di tali onde e, di conseguenza, la frequenza è tale che l'altezza è a portata d'orecchio. Per gli esseri umani, questo intervallo è compreso tra 20 e 20.000 hertz. Tutto ciò che è sotto è chiamato infrasuoni e sopra è chiamato ultrasuoni. Il primo è ancora poco conosciuto, ma il secondo è ampiamente utilizzato nella scienza, nella medicina e in molti altri campi. Questi sono i tipi di onde sonore. Le loro caratteristiche sono determinate da parametri come la lunghezza, la frequenza e la combinazione di diverse modalità di vibrazione. Il volume, il tono e il timbro dipendono rispettivamente da questo.
Come ogni altra onda, il suono per sua naturacausato dalle fluttuazioni. Questo può essere sentito, ad esempio, in piedi accanto a un oratore a un concerto. Le onde possono propagarsi in molti tipi di media, inclusi liquidi e solidi. Nel vuoto, si ritiene che i suoni non vengano ascoltati. Ecco perché ci sono così spesso rimproveri ai registi di Hollywood che girano scene con esplosioni su larga scala e rumorose in uno spazio senz'aria. Una branca piuttosto ampia della fisica - l'acustica - è impegnata nello studio delle vibrazioni e delle onde sonore. Questa scienza estremamente interessante ha molte applicazioni nella vita. Ad esempio, utilizzando la conoscenza dell'acustica, le sale da concerto e dell'opera sono progettate in modo che le esibizioni possano essere ascoltate chiaramente in qualsiasi luogo.
Percezione dei suoni da parte di esseri umani e animaliavviene convertendo le vibrazioni meccaniche in segnali elettrici. Questo meccanismo è piuttosto complesso, ma la sua importanza non può essere sottovalutata. Tuttavia, lo stesso si può dire dei suoni in generale. Con il loro aiuto, puoi comunicare, trasmettere informazioni, cambiare il tuo umore. Colpiscono le persone anche se non sono a portata d'orecchio. Ecco perché esiste, ad esempio, il concetto di "inquinamento acustico". Bel, che prende il nome dallo scienziato A. Bell, l'inventore del telefono, è considerato l'unità di volume del suono.
Proprietà e tipi di onde elettromagnetiche
Ma c'è anche un tipo speciale di esitazione, senza il qualeè difficile immaginare la vita moderna. Telefoni cellulari, comunicazioni wireless, radio, forni a microonde e molti altri dispositivi non esisterebbero se le onde elettromagnetiche non venissero scoperte. Sarebbe anche impossibile percepire il colore e la luce non esisterebbe. Come puoi immaginarlo?
A differenza dei suoni, questo tipo di vibrazionepossono propagarsi in qualsiasi mezzo, compreso il vuoto, e la loro velocità è uguale alla velocità della luce. In effetti, questo tipo di onde è la propagazione di campi elettromagnetici nello spazio e nel tempo. La loro struttura è estremamente interessante perché si compone di due parti. I campi magnetici ed elettrici si generano alternativamente e si propagano lungo vettori reciprocamente perpendicolari. Una delle proprietà principali di un'onda del genere è che è sempre trasversale. Inoltre, accelera sempre.
Esistono diversi tipi di onde elettromagnetiche, a seconda della loro lunghezza. Ci sono 6 gamme principali dal più lungo al più breve:
- onde radio;
- radiazione infrarossa, in altre parole, calore;
- luce visibile e colori;
- ultravioletta;
- raggi X
- radiazioni gamma (comprese le radiazioni).
In effetti, è praticamente impossibile immaginare un mondo senza tutti questi fenomeni.
