46.Интерференция – это сложение

колебаний. В результате интерференции

в каких-то точках пространства

происходит рост амплитуды колебаний,

а в других – их уменьшение.

Неизменная картина интерференции

наблюдается только тогда, когда

разность складываемых колебаний

постоянна (они когерентны). Очевидно,

что когерентными могут быть

колебания одинаковой частоты.

Поэтому чаще всего изучают

интерференцию монохроматических колебаний.

На фото справа изображена интерференция

волн на поверхности воды

Интерференцию световых волн можно

наблюдать, если положить стеклянную

линзу на стеклянную пластинку и

посмотреть на них сверху. Луч света

(красные стрелки) падает сверху на

линзу, преломляется, отражается от

её нижней искривлённой поверхности

и выходит из линзы . Однако часть

луча, упавшего на нижнюю поверхность

линзы, выходит из неё, падает на

стеклянную пластинку, отражается от

неё, проходит через линзу и выходит из

неё.

Дифракцией называют явления,

связанные со свойством волн огибать

препятствия, т.е отклоняться от

прямолинейного распространения.

На рисунке справа показано, как

меняют направление звуковые волны

после прохождения через отверстие

в стене. Согласно принципа Гюйгенса

области 1-5 становятся вторичными

источниками сферических звуковых волн.

Видно, что вторичные источники в областях

1 И 5 приводят к огибанию волнами

препятствийюЛюбое препятствие искажает

фронт распространения волн. Согласно

принципу Гюйгенса границы препятствия

становятся вторичными источниками волн,

а их интерференция за препятствием

приводит к возникновению устойчивой

картины - чередования максимумов и

минимумов интенсивности. Эти максимумы

и минимумы называют дифракционными,

т.к. они произошли в результате дифракции

волн. Справа показана дифракция волн,

распространяющихся слева направо за шаром.

Видно, что дифракция волн практически

уничтожает тень от шара, а в её центре

появляется область, где интенсивность

волн очень велика.

47.Звуковыми (или акустическими)

волнами называются распространяющиеся

в среде упругие волны, обладающие

частотами в пределах 16—20000 Гц.

Волны указанных частот, воздействуя

на слуховой аппарат человека,

вызывают ощущение звука. Волны

с n < 16 Гц (инфразвуковые) и n > 20 кГц

(ультразвуковые) органами слуха

человека не воспринимаются.

Звуковые волны в газах и

жидкостях могут быть только

продольными, так как эти среды

обладают упругостью лишь по отношению

к деформациям сжатия (растяжения).

В твердых телах звуковые волны могут

быть как продольными, так и

поперечными, так как твердые тела

обладают упругостью по отношению

к деформациям сжатия (растяжения) и сдвига.

Ультразвук — упругие звуковые

колебания высокой частоты.

Человеческое ухо воспринимает

распространяющиеся в среде

упругие волны частотой приблизительно

до 16-20 кГц; колебания с более

высокой частотой представляют

собой ультразвук (за пределом

слышимости). Обычно ультразвуковым

диапазоном считают полосу частот

от 20 000 до миллиарда Гц.

Звуковые колебания с более высокой

частотой называют гиперзвуком. В

жидкостях и твердых телах звуковые

колебания могут достигать 1000 ГГц

Хотя о существовании ультразвука

ученым было известно давно,

практическое использование его в

науке, технике и промышленности началось

сравнительно недавно. Сейчас ультразвук

широко применяется в различных областях

физики, технологии, химии и медицины.

1. При приготовлении эмалевых

красок и грунтов важное значение

имеет дисперсность используемого

пигмента. Чем мельче частицы используемого

органического или неорганического

пигмента, тем выше качество

приготавливаемой краски. УЗ диспергирование

обеспечивает получение пигментов с

размером частиц менее 1 мкм (исходные

пигменты имеют размер частиц более 100 мкм).

Диспергирование пигментов можно производить

с помощью фитомиксера "АЛЁНА" в стакане

фитомиксера. Время диспергирования в

200-300 мл воды пигмента при концентрации

10-70 г/л составляет 20-30 мин.

2. В промышленных и лабораторных

условиях с помощью ультразвука очень

эффективно диспергируются минералы,

металлы, карбонатные соли, гипс и др.

3. Измельчение материалов (например,

ферритов, керамик и пьезоматериалов и

т.п.) позволяет снизить давления прессования,

температуры спекания и повысить однородность

структуры материалов при достижении

плотности до 98% по отношению к кристаллографической.

4. Введение в никелевую основу (порошок

карбонильного никеля с размером частиц

2-3 мкм) высокодисперсных окислов

(гафния, иттрия, циркония и титана),

диспергированных ультразвуком, повышает

твердость и предел прочности сплавов.

Диспергирование окислов производится

в воде или гидролизном спирте при

соотношении фаз 1:2,5 и времени

обработки 20-40 мин.

5. Износостойкость узлов машин

и механизмов повышается с применением

твердых смазок в качестве присадок

к консистентным смазкам. Для получения

твердых смазок используются

высокодисперсные материалы слоистой

структуры: дисульфид молибдена, графит,

диселенид, нитрид бора и др.

Диспергирование твердых смазок производится

в воде с добавлением 1%

поверхностно-активного вещества

(например, синтетического моющего

средства) в течение 30-40 мин.

6. Использование ультразвука

эффективно в процессах избирательного

измельчения и обогащения синтетических

алмазов.

7. Приготовление высокодисперсных

окиси алюминия и магния для

изготовления электроизоляционных

прокладок уменьшенной толщины при

одновременном сохранении качества изоляции.

48.Колебательный контур — осциллятор,

представляющий собой электрическую

цепь, содержащую соединённые катушку

индуктивности и конденсатор. В такой

цепи могут возбуждаться колебания тока

(и напряжения).Колебательный контур

— простейшая система, в которой могут

происходить свободные

электромагнитные колебания.Резонансная

частота контура определяется так

называемой формулой Томсона:

Периодические или почти периодические

изменения заряда, силы тока и

напряжения называются электромагнитными

колебаниями. Обычно эти колебания

происходят с очень большой частотой,

значительно превышающей частоту

механических колебаний. Поэтому для

их наблюдения и исследования очень

удобен электронный осциллограф.

В электронно-лучевой трубке

осциллографа узкий пучок электронов

попадает на экран, способный

светиться при его бомбардировке электронами.

На горизонтально отклоняющие пластины трубки

подается переменное напряжение развертки

up пилообразной формы.

Сравнительно медленно напряжение

повышается, а потом очень резко

понижается. Электрическое поле между

пластинами заставляет электронный луч

пробегать экран в горизонтальном направлении

с постоянной скоростью и затем почти

мгновенно возвращаться назад. После

этого весь процесс повторяется. Если

теперь присоединить вертикально отклоняющие

пластины трубки к конденсатору, то

колебания напряжения при его разрядке

вызовут колебания луча в вертикальном

направлении. В результате на экране образуется

временная развертка колебаний, подобная той,

которую вычерчивает маятник с песочницей

над движущимся листом бумаги. Колебания

затухают с течением времени.Эти колебания

являются свободными. Свободными

колебаниями называются колебания,

которые возникают в системе после

выведения ее из положения равновесия.

В нашем случае колебательная система

(конденсатор и катушка) выводится из

равновесия при сообщении конденсатору

заряда. Зарядка конденсатора эквивалентна

отклонению маятника от положения равновесия.

Нетрудно получить в электрической цепи

также и вынужденные электромагнитные

колебания. Вынужденными колебаниями

называются колебания в цепи под действием

внешней периодически изменяющейся

электродвижущей силы.Свободные

электромагнитные колебания

возникают при разрядке конденсатора

через катушку индуктивности.

Вынужденные колебания вызываются

периодической ЭДС.