Длина волны. Скорость распространения волн

Длина волны. Скорость распространения волн. Урок посвящен теме «Характеристикам волн». В первую очередь мы обсудим, что такое длина волны и обсудим скорость волны. Для начала вспомним, что  волна  – это колебание,   которое   распространяется   с   течением   времени   в   упругой   среде.   Раз   это колебание,   то   волне   будут   присущи   все   характеристики,   которые   соответствуют колебанию: амплитуда, период колебания и частота. А (Х) – амплитуда [м].  – частота [Гц]. Т – период [с]. ν Но мы с вами на прошлом уроке говорили о том, что волна имеет свои собственные характеристики, свои особенности. Все таки это распространение состояния колебания, процесса колебания, а не само колебание. Потому у волн появляются сои собственные, особенные характеристики. Вот одной из таких характеристик является  длина  волны. Обозначается   длина   волны   греческой   буквой   измеряется в метрах. λ   (лямбда,   или   говорят   «ламбда»)   и λ  – длина волны [м]. Что   такое   длина   волны?  Длина   волны  –  это   наименьшее   расстояние   между частицами, совершающими колебание с одинаковой фазой. Если   мы   с   вами   на   схеме   волнового   движения   возьмем   две   частицы,   то   надо заметить что эти частицы совершают абсолютно одинаковые колебания в изображенной поперечной   волне   и   соответственно   расстояние   между   этими   двумя   точками   и   будет длина волны. Или еще можно сказать, что расстояние между двумя впадинами тоже будет длина   волны.   И   если   мы   возьмем   любые   произвольные   точки,   которые   совершают одинаковые колебания, то и расстояние между ними тоже можно считать длиной волны. Говорить   о   длине   волны   в   продольной   волне   гораздо   сложнее,  потому   что   там пронаблюдать частицы, которые совершают одинаковые колебания, гораздо труднее. Но и там есть характеристика –  длина волны, которая определяет расстояние между двумя частицами, совершающими одинаковое колебание, колебание с одинаковой фазой. Кроме того о длине волны можно рассказать следующее: поскольку это расстояние, то   длиной   волны,   можно   назвать   расстояние,   пройденное   волной   за   один   период колебания   частиц.   Обратите   внимание   –   один   период   –   это   время,   вот   расстояние, которое проходит волна за это время и будет соответствовать длине волны. Следующая   характеристика   волн   –   это   конечно   же  скорость   распространения волны (или просто скорость волны). Скорость волны  обозначается, так же как и любая другая скорость, буквой V и измеряется в м/с. Как наглядно объяснить, что такое скорость волны? Проще всего это сделать на примере   поперечной   волны.   Представьте   себе   летящую   над   гребнем   волны   чайку.   Ее скорость полета над гребнем и будет скоростью самой волны. А с другой стороны можно сказать, что скорость волны  зависит от того, какова плотность среды, каковы силы взаимодействия между частицами этой среды. Мы  с  вами  уже   поговорили  о  длине  волны.  И  так  как  длина  волны  связана   со скоростью, можно отсюда сделать вывод о скорости распространения волн, то есть о скорости распространения состояния колебания. Скорость можно определить как отношение длины волны, расстояние, пройденное волной за 1 период, к периоду колебания частиц среды, в которой распространяется волна . Кроме   этого,   вспомним,   что   период   колебаний   связан   с   частотой   следующим соотношением:   имеем еще одно соотношение для скорости волны:  .   Тогда,   подставляя   формулу   периода   в   формулу   скорости,   мы . Формулу, которая связывает V еще три важных характеристики волны: длину волны, скорость распространения волны и ее частоту. Хочется   отметить,   что   при   переходе   волны   из   менее   плотной   среды   в   более плотную скорость волны увеличивается. Это связано с тем, что частицы находятся ближе друг   к   другу   и   им   легче   передавать   друг   другу   состояние   колебания.   При   этом   ее характеристики:   скорость   движения   волн   и   длина   волны   изменяются,   а   вот   частота колебания остается прежней. Напомню: сегодня мы с вами поговорили о характеристиках механических волн: длине волны, скорости ее распространения в среде, периоде и частоте распространения волн.   А   так   же   вывели   формулы,   связывающие   эти   характеристики   Давайте   для закрепления материала ответим на следующие вопросы. ДЗ: §29, вопросы к параграфу, упр.27 (стр.127).