czym jest i czym nie jest fala?

1

Czym jest i czym nie jest fala?

Stadium Waves

2

Fale na powierzchni wody

Catch the Wave

Water Waves Dr. Dan Russell, Kettering University

4

Fala dźwiękowa czyli…

rozchodzące się zagęszczenia i rozrzedzenia cząsteczek np. powietrza

5

Fala elektromagnetyczna

Pole elektryczne E

Pole magnetyczne B

Kierunek propagacji kDługość fali

6

Zaburzanie pola elektrycznego

Pole oscylującego ładunku Vibrating Charges and Electromagnetic Waves

Kierunekpropagacji

7

Jest fala – jest drganie!

8

Klasyfikacja fal

• Fale sprężyste i fale elektromagnetyczne• Fale harmoniczne i nieharmoniczne• Fale płaskie i fale kuliste• Fale poprzeczne i podłużne

9

Polaryzacja fali

Polaryzator 1

Fala padająca

Polaryzator 2

Fala spolaryzowana

Sumowanie zaburzeń o różnych polaryzacjach

10

Opis zaburzeń (drgań) za pomocą funkcji harmonicznych

11

Zmiany wychylenia w czasie dla najprostszego drgania

12

Opis zaburzeń (drgań) za pomocą funkcji harmonicznych

13

Długość, amplituda i prędkość fali

14

Zaburzenie prawie prostokątne

15

Superpozycja fal

...EEE 21

2EI

(!) ale nie zawsze:

21 III

16

Interferencja konstruktywna(zaburzenia się dodają)

17

Interferencja destruktywna(zaburzenia się odejmują – „kasują się”)

Długość fali

Sumowanie zaburzeń od dwóch fal

18

Interferencja fal „kulistych” na powierzchni wody

Interferencja fal z punktowych źródeł

To samo tylko statycznie

19

Na pewnych kierunkach wzmacnianie,a na innych wygaszanie…

20

Doświadczenie Younga (to samo, tylko że dla światła)

21

Doświadczenie Younga

Interferencja dla dwóch szczelin

22

Interferencja - podsumowanie

• Powstanie „stałego w czasie” rozkładu miejsc, w których fale się wzmacniają bądź osłabiają (czyli prążków interferencyjnych)

• Warunki interferencji: 1) Jednakowa częstotliwość2) „Stała w czasie” różnica faz3) Jednakowa polaryzacja

23

Zasada Huygensa

24

Powielanie się frontów falowych

25

Odbicie i załamanie fali

Odbicie i załamanie fali - zasada Huygensa w akcji

Angles of Reflection

Refraction of Light

26

Prawa załamania i odbicia

β

2

121 v

vnsinsin

27

Analogia motoryzacyjna

28

Fala stojąca

Superpozycja identycznych, przeciwbieżnych fal

29

Polaryzator dla mikrofal (co przepuszcza a co blokuje?)

30

Efekt Dopplera

fali

aobserwatoro V

V1

http://www.ionaphysics.org/ntnujava/Doppler/Doppler.html

31

Efekt Dopplera dla ruchu źródła

Zagęszczenie frontów falowych i wreszcie…

32

BUM!!! czyli przekroczenie bariery dźwięku