Як знайти швидкість і довжину хвилі.

Відстань між двома точками, що коливаються в однакових фазах, називається довжиною хвилі . Фазової швидкістю називається швидкість переміщення точки з постійною фазою коливання. Для диспергирующих середовищ вводиться також поняття групової швидкості. Поняття фазової швидкості і довжини хвилі є важливими її характеристиками.
Вам знадобиться
  • хвильове число, швидкість і енергія частинки
Інструкція
1
Довжина хвилі безпосередньо пов'язана з її швидкістю. За період коливання T точка з постійною фазою пройде певну відстань. Цю відстань можна вважати довжиною хвилі . Довжина хвилі позначається буквою? і дорівнює? = VT, де v - її фазова швидкість. Фазову швидкість хвилі також можна виразити через її хвильове число k: v = w/k. Довжина хвилі через хвильове число виражається як? = 2 * pi/k.
2
Період хвилі можна записати через її частоту як T = 1/f. Тоді? = V/f.Можно висловити довжину хвилі і через кругову частоту. За визначенням кругова частота дорівнює f = w/(2 * pi). Звідси,? = 2 * pi * v/w.
3
Згідно корпускулярно-хвильовому дуалізму, з будь мікрочастинок також пов'язана хвиля, звана хвилею де Бройля. Хвилі де Бройля властиві електронам протонів, нейтронів і іншим микрочастицам. Ця хвиля має певну довжину . Встановлено, що довжина хвилі де Бройля обернено пропорційно імпульсу частинки і дорівнює? = H/p, де h - постійна Планка. Частота хвилі прямо пропорційна енергії частинки:? = E/h. Фазова швидкість хвилі де Бройля буде дорівнює E/p
4
В диспергирующих середовищах вводять поняття групової швидкості. Для одновимірних хвиль вона дорівнює Vgr = dw/dk, де w - кругова частота, а k - хвильове число.
Механічна хвиля - процес поширення коливань у пружному середовищі, супроводжуваний передачею енергії коливного тіла від однієї точки в пружною середовищі до іншої. Важливі характеристики хвилі: довжина і фазова швидкість.
Вам знадобиться
  • - калькулятор.
Інструкція
1
Швидкість хвилі і її довжина взаємопов'язані. Довжиною хвилі прийнято вважати відстань, яку пройде точка з постійною фазою протягом періоду коливання Т. У фізиці цю величину позначають буквою?.
2
Перед тим як приступити до розрахунку швидкості і довжини хвилі, переведіть всі вихідні величини, представлені в умовах завдання, в систему СІ. Тобто швидкість хвилі буде розраховуватися в метрах в секунду, частота - в герцах, довжина хвиль - в метрах, а циклічна частота - в радіанах в секунду.
3
Довжина хвилі визначається за формулою? = VT, в якій v - її фазова швидкість. До того ж, довжину хвилі знайти можна, розділивши швидкість світла на частоту хвилі. Зважаючи на це, довжина радіохвилі становить: 300000000/1500000 = 200 метрів.
4
Таким чином, чим більше значення частоти хвилі, тим менше її довжина. Хвилі бувають ультракороткими (від 0,1 до 10 метрів), короткими (від десяти до ста метрів), середніми (100-1000 метрів) і довгими (довжина перевищує 1000 метрів і може досягати 10 000 метрів).
5
Період хвилі може бути записаний через її частоту. Це відношення записують наступним чином: T = 1/f, де f - показник кругової частоти.
6
В диспергирующей середовищі використовується таке поняття, як групова швидкість. Цей показник розраховується за формулою Vgr = dw/dk, в якій k - хвильове число, а w - кругова частота.
Зверніть увагу
Не допустіть помилку, підставляючи у формули вихідні дані та підраховуючи результат.
Корисна порада
Сейсмічні хвилі, що поширюються від землетрусів, бувають двох видів: поперечні і поздовжні. Швидкість поширення цих хвиль відрізняється: у поздовжніх швидкість більше, ніж у поперечних. Так, для прикладу, на глибині п'ятсот кілометрів швидкість поширення поперечних сейсмічних хвиль становить 5 км/с, а поздовжніх - 10 км/с.