21(2) Вынужденные колебания

Частота   называется резонансной частотой, а достижение максимума амплитуды колебаний при изменении частоты называется явлением резонанса. График зависимости А(W) носит название резонансной кривой. Обратите внимание, что резонансная частота механических колебаний зависит от коэффициента затухания (а с ним и от коэффициента силы трения). Если силы трения отсутствуют, амплитуда колебаний стремится к бесконечности.

        Помимо поведения амплитуды при резонансной частоте рассмотрим ещё два предельных случая:   и 

        В первом мы получим обычное статическое смещение маятника под действием постоянной силы F₀ (статическое растяжение пружины):

        Во втором случае амплитуда равна нулю: инерция маятника не может успевать реагировать на бесконечную частоту.

        Зависимость сдвига фаз от соотношения частот представлена на рисунке. Сдвиг фаз между смещением и вынуждающей силой обусловлен инерцией маятника.

1. Волновые процессы. Уравнение волны.

Если тело колеблется в упругой среде, то соседние с ним частицы также будут колебаться. Колебания частиц через силы упругости передается соседним частицам и т.д. Через некоторое время колебания распространятся по всей среде. Точки среды будут колебаться с различными фазами: чем дальше частица расположена от источника, тем позднее она начнет колебаться - больше запаздывание по фазе ее колебания, т.к. скорость распространения колебания конечна.

Волновым процессом (волной) называется распространение колебаний в среде.

Направление распространения волны называется лучом.

Волна поперечная, если частицы среды колеблются перпендикулярно лучу около положений равновесия.

Волна продольная, если частицы среды колеблются вдоль луча.

Скорость распространения волны - скорость распространения фазы колебания.

Длина волны - расстояние между двумя ближайшими точками волны, фазы колебаний в которых одинаковы. В течение одного периода колебание распространяется на расстояние, равное длине волны:

2.Электромагнитные волны(интенс., поляр., об. Пл. Энергии,). Шкала э.-м. Волн. Кривая чувствительности глаза.

1. Существуют электромагнитные волны, то есть распространяющееся в пространстве и во времени электромагнитное поле. Электромагнитные волны поперечны – векторы и перпендикулярны друг другу и лежат в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны.

2. Электромагнитные волны распространяются в веществе с конечной скоростью

Здесь ε и μ – диэлектрическая и магнитная проницаемости вещества, ε0 и μ0 – электрическая и магнитная постоянные: ε0 = 8,85419·10–12 Ф/м, μ0 = 1,25664·10–6 Гн/м.

Длина волны λ в синусоидальной волне свявзана со скоростью υ распространения волны соотношением λ = υT

Спектр электромагнитного излучения в порядке увеличения частоты составляют:

1)Радиоволны представляют собой электромагнитные волны, длины которых превосходят 0.1мм( частота меньше 3 1012гц = 3000 Ггц).

2)Инфракрасное, световое, включая ультрафиолетовое, от1.51014гц до 31016гц

3) Рентгеновское излучение составляют электромагнитные волны с длиной от50 нм до 10-3нм, что соответствует энергии квантов от 20эв до 1Мэв.

4)Гамма излучение составляют электромагнитные волны с длиной волны меньше 10-2нм, что соответствует энергии квантов больше 0.1Мэв.

Чувствительность глаза.

Чувствительность к цвету глаза приведена на рисунке. Он представляет собой "колокол" (или кривую Гаусса) с шириной длин волн от 420 нм до 700 нм, с максимумом при 550 нм. Кривая чувствительности глаза не имеет дополнительных максимумов и ассиметрии. Наиболее ярким нашему глазу кажется желтый цвет, менее ярким – красный и синий, причем при соответствующем подборе эти два цвета могут оказаться зрительно одинаково яркими. Из числа цветов видимого спектра наиболее темным представляется фиолетовый цвет.