Φυσική Ι. Ενότητα 12 : Κύματα. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Σχετικά έγγραφα
Φυσική Ι. Ενότητα 13: Ήχος. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Φυσική Ι. Ενότητα 9: Στροφορμή. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Φυσική Ι. Ενότητα 5: Ορμή Ώθηση. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Φυσική Ι. Ενότητα 3: Μηχανικές δυνάμεις. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Φυσική Ι. Ενότητα 2: Κίνηση σε επίπεδο Υλικό σημείο. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Φυσική Ι. Ενότητα 4: Νόμοι του Νεύτωνα. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Φυσική IΙ. Ενότητα 2: Ηλεκτρικό πεδίο. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Φυσική Ι. Ενότητα 11: Ταλαντώσεις. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Φυσική IΙ. Ενότητα 1: Ηλεκτρικό φορτίο. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Φυσική IΙ. Ενότητα 10: Ηλεκτρομαγνητική επαγωγή. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Φυσική IΙ. Ενότητα 9: Ο Νόμος του Ampere. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Φυσική IΙ. Ενότητα 3: Ο Νόμος του Gauss. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Φυσική IΙ. Ενότητα 7: Ηλεκτρικό ρεύμα Νόμος του Ohm. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Φυσική IΙ. Ενότητα 5: Ηλεκτρικό δυναμικό στις 3 διαστάσεις. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Φυσική IΙ. Ενότητα 12: To φως. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Φυσική Ι. Ενότητα 10: Σύνθετη κίνηση. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Φυσική Ι. Ενότητα 1: Κίνηση σε ευθεία γραμμή Υλικό σημείο. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Φυσική Ι. Ενότητα 7: Κυκλική κίνηση. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Φυσική IΙ. Ενότητα 6: Πυκνωτές. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Φυσική IΙ. Ενότητα 4: Ηλεκτρική δυναμική ενέργεια. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Φυσική IΙ. Ενότητα 13: Γεωμετρική οπτική. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Φυσική Ι. Ενότητα 8 : Περιστροφική κίνηση. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Φυσική Ι. Ενότητα 6: Έργο και κινητική ενέργεια. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Φυσική IΙ. Ενότητα 8: Μαγνητισμός. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

1 η Διάλεξη. Ενδεικτικές λύσεις ασκήσεων

Μαθηματικά Διοικητικών & Οικονομικών Επιστημών

Ενδεικτικές λύσεις ασκήσεων διαχείρισης έργου υπό συνθήκες αβεβαιότητας

Μαθηματικά Διοικητικών & Οικονομικών Επιστημών

Διοικητική Λογιστική

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 3: Έλεγχοι στατιστικών υποθέσεων

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 1: Καταχώρηση δεδομένων

ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ I Ασκήσεις

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 2: Περιγραφική στατιστική

Εργαστήριο Φυσικοχημείας Ι

Θερμοδυναμική. Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Πίνακες Νερού σε κατάσταση Κορεσμού. Γεώργιος Κ. Χατζηκωνσταντής Επίκουρος Καθηγητής

Ηλεκτρομαγνητισμός - Οπτική - Σύγχρονη Φυσική Ενότητα: Οπτική. Βαρουτάς Δημήτρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Φυσική ΙΙΙ. Ενότητα 4: Ηλεκτρικά Κυκλώματα. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

ΣΤΑΣΙΜΟ ΚΥΜΑ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΕΥΤΑΞΙΑΣ

ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ Ι. Ενότητα 2: Θερμοδυναμικές συναρτήσεις. Σογομών Μπογοσιάν Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Γενική Φυσική Ενότητα: Ταλαντώσεις

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9 «Κυμάνσεις» Μαρία Κατσικίνη users.auth.gr/~katsiki

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

Κβαντική Επεξεργασία Πληροφορίας

Λογιστική Κόστους Ενότητα 12: Λογισμός Κόστους (2)

Βέλτιστος Έλεγχος Συστημάτων

Τίτλος Μαθήματος: Μαθηματική Ανάλυση Ενότητα Γ. Ολοκληρωτικός Λογισμός

Λογιστική Κόστους Ενότητα 8: Κοστολογική διάρθρωση Κύρια / Βοηθητικά Κέντρα Κόστους.

Κβαντική Επεξεργασία Πληροφορίας

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Μαθηματικά Διοικητικών & Οικονομικών Επιστημών

Μαθηματικά Διοικητικών & Οικονομικών Επιστημών

Γενική Φυσική Ενότητα: Εισαγωγή στην Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας

Εισαγωγή στους Η/Υ. Ενότητα 2β: Αντίστροφο Πρόβλημα. Δημήτρης Σαραβάνος, Καθηγητής Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Μηχανολόγων & Αεροναυπηγών Μηχανικών

Μάρκετινγκ Αγροτικών Προϊόντων

ΦΥΣΙΚΗ. Ενότητα 8: ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ ΓΥΡΩ ΑΠΟ ΣΤΑΘΕΡΟ ΑΞΟΝΑ. Αν. Καθηγητής Πουλάκης Νικόλαος ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε.

Μηχανές Πλοίου ΙΙ (Ε)

Γραμμική Άλγεβρα και Μαθηματικός Λογισμός για Οικονομικά και Επιχειρησιακά Προβλήματα

ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ I Ασκήσεις

ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ Ι. Ενότητα 11: Μεταπτώσεις πρώτης και δεύτερης τάξης. Σογομών Μπογοσιάν Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

ΦΥΣΙΚΗ. Ενότητα 7: ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ ΓΥΡΩ ΑΠΟ ΣΤΑΘΕΡΟ ΑΞΟΝΑ. Αν. Καθηγητής Πουλάκης Νικόλαος ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε.

Μαθηματικά Διοικητικών & Οικονομικών Επιστημών

Διοικητική Λογιστική

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

METAΦΟΡΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ KAI ΟΡΜΗΣ ΑΠΟ ΟΔΕΥΟΝ EΓΚΑΡΣΙΟ ΚΥΜΑ ΣΕ ΧΟΡΔΗ.

Τίτλος Μαθήματος: Εργαστήριο Φυσικής Ι

Κβαντική Φυσική Ι. Ενότητα 19: Εισαγωγή στα τετραγωνικά δυναμικά. Ανδρέας Τερζής Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Κβαντική Φυσική Ι. Ενότητα 3: Κυματική φύση σωματιδίων. Ανδρέας Τερζής Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Θερμοδυναμική. Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Πίνακες Νερού Υπέρθερμου Ατμού. Γεώργιος Κ. Χατζηκωνσταντής Επίκουρος Καθηγητής

Εννοιες και Παράγοντες της Ψηφιακής Επεξεργασίας Εικόνας

Βάσεις Περιβαλλοντικών Δεδομένων

Γραμμική Άλγεβρα και Μαθηματικός Λογισμός για Οικονομικά και Επιχειρησιακά Προβλήματα

Προσχολική Παιδαγωγική Ενότητα 2: Οργάνωση χρόνου και χώρου στα νηπιαγωγεία

ΦΥΣΙΚΗ. Ενότητα 2: ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΕΝΩΝ. Αν. Καθηγητής Πουλάκης Νικόλαος ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε.

Αριθμητική Ανάλυση. Ενότητα 1: Εισαγωγή Βασικές Έννοιες. Φραγκίσκος Κουτελιέρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

ΦΥΣΙΚΗ. Ενότητα 4: ΚΙΝΗΣΗ ΣΕ 2 ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ. Αν. Καθηγητής Πουλάκης Νικόλαος ΤΕΙ Δ. ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε.

Κλασική Ηλεκτροδυναμική

ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΚΑΤΑΝΑΛΩΤΗ

Μηχανολογικό Σχέδιο Ι

Μαθηματικά Διοικητικών & Οικονομικών Επιστημών

Μυελού των Οστών Ενότητα #1: Ερωτήσεις κατανόησης και αυτόαξιολόγησης

Στατιστική. 6 ο Μάθημα: Διαστήματα Εμπιστοσύνης και Έλεγχοι Υποθέσεων. Γεώργιος Μενεξές Τμήμα Γεωπονίας ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

Γενική Φυσική Ενότητα: Δυναμική Άκαμπτου Σώματος

Χωρικές σχέσεις και Γεωμετρικές Έννοιες στην Προσχολική Εκπαίδευση

Εισαγωγή στους Υπολογιστές

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΙIΙ Ενότητα 6

Γενική Φυσική. Ενότητα 8: Ταλαντώσεις. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Μαθηματικών

Λογιστική Κόστους Ενότητα 11: Λογισμός Κόστους (1)

Ενδεικτικές λύσεις ασκήσεων διαγραμμάτων περίπτωσης χρήσης (1ο Μέρος)

Ψαρεύοντας έρχεται η θάλασσα. Οδυσσέας Ελύτης

Τεχνικό Σχέδιο - CAD. Τόξο Κύκλου. Τόξο Κύκλου - Έλλειψη. ΤΕΙ Ιονίων Νήσων Τμήμα Τεχνολόγων Περιβάλλοντος Κατεύθυνση Τεχνολογιών Φυσικού Περιβάλλοντος

Αερισμός. Ενότητα 1: Αερισμός και αιμάτωση. Κωνσταντίνος Σπυρόπουλος, Καθηγητής Σχολή Επιστημών Υγείας Τμήμα Ιατρικής

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ

Κβαντική Φυσική Ι. Ενότητα 23: Ασκήσεις. Ανδρέας Τερζής Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Δυναμική και Έλεγχος E-L Ηλεκτρομηχανικών Συστημάτων

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Ενότητα 10η Άσκηση Αλγόριθμος Dijkstra

Τεχνικό Σχέδιο - CAD

Transcript:

Φυσική Ι Ενότητα 12 : Κύματα Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Σκοποί ενότητας Ορισμός και κατανόηση της έννοιας των κυμάτων Μαθηματική περιγραφή και εξισώσεις κύματος Επεξήγηση και ορισμός διαφόρων κυματικών μεγεθών Περιγραφή κυμάτων σε χορδές Τιμές ταχύτητας διαφόρων κυμάτων εξάρτηση από το μέσο διάδοσης Παρουσίαση των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων Περιγραφή της ανάκλασης και της επαλληλίας των κυμάτων Οι περιπτώσεις της συμβολικής ή καταστροφικής επαλληλίας 2

Περιεχόμενα ενότητας Κύματα Μαθηματική περιγραφή Παράδειγμα Κυματικά μεγέθη Παράδειγμα Κύματα σε χορδές Παράδειγμα Ταχύτητα διαφόρων κυμάτων Ηλεκτρομαγνητικά κύματα και ενέργεια Ανάκλαση και επαλληλία κυμάτων Παράδειγμα 3

Κύματα

Διαταραχή φυσικής ποσότητας Διάδοση στο χώρο Πηγή διαταραχής Παλμός διαταραχής Ταχύτητα διάδοσης Κατεύθυνση διάδοσης (ταχύτητας) ταλαντώσεων Εγκάρσια (κάθετα) Διαμήκη (παράλληλα) Κύματα yy Ο xx Ο Ο Ο 5

Μεταφορά ενέργειας, όχι ύλης Κυματομορφή Μαθηματική περιγραφή Εξίσωση κύματος yy = ff(xx ± vvvv) Περιοδικά αρμονικά κύματα yy(xx, tt) = AAAAAAAA(kkxx ωωtt) 6

Παράδειγμα 1 Κύμα που διαδίδεται προς τα δεξιά με ταχύτητα v=2 m/s περιγράφεται στο t=0 από την εξίσωση y=20e -0.5x2. Να βρεθεί η κατακόρυφη απόσταση ενός σημείου Α που βρίσκεται στο x=3.5 κατά τις χρονικές στιγμές t=0,1,2,3. tt = 0 2.0 tt = 1 tt = 2 1.5 1.0 0.5 tt = 3 xx vvvv = xx 2tt yy(xx, tt) = 20ee 0.5(xx 2tt)2 yy(3.5,0) = 20ee 0.5 3.52 = 0.04 yy(3.5,1) = 20ee 0.5(3.5 2)2 = 6.5 yy(3.5,2) = 20ee 0.5(3.5 2 2)2 = 17.6 2 0 2 4 6 8 yy(3.5,3) = 20ee 0.5(3.5 2 3)2 = 0.9 7

Παράδειγμα 2 Ένας ψαράς που στέκεται κοντά στην αποβάθρα παρατηρεί τα κύματα της θάλασσας τα οποία κτυπούν ένα κατακόρυφο πάσσαλο. Παρατηρεί ότι σε ένα λεπτό πέφτουν στον πάσσαλο 40 κύματα. Επίσης παρατηρεί ότι ένα από τα κύματα χρειάστηκε 5 δευτερόλεπτα για να καλύψει την απόσταση από την πλώρη της αγκυροβολημένης βάρκας του έως τον πάσσαλο που γνωρίζει ότι είναι 10 μέτρα. Εάν προσεγγίσουμε το κύμα της θάλασσας με ημιτονοειδή κυματομορφή, ποιο θα είναι το μήκος κύματός της; 10 mm Κύματα Πάσσαλος 40 39 2 1 n n 1 min 5 sec ff = nn tt = 40 60 = 2 3 HHHH vv = ΔΔxx ΔΔΔΔ = 10 5 = 2 mm/ss vv = λλff => λλ = vv ff = 2 2/3 = 3 mm 8

Φάση, φ = kx-ωt Κυματικά μεγέθη Μήκος κύματος, λ = x B -x A η απόσταση για ένα πλήρη κύκλο yy Περίοδος, T = t B -t A ο χρόνος για ένα πλήρη κύκλο A B xx Κυματάριθμος, k = 2π/λ Κυκλική συχνότητα, ω = 2π/Τ Συχνότητα, f = 1/T = n/t Σχέση κυματικών μεγεθών vv = λλ ΤΤ = λλff 9

Παράδειγμα 3 Ένα εγκάρσιο κύμα και ένα διάμηκες κύμα φαίνονται στο παρακάτω σχήμα. Βρείτε το πλάτος, το μήκος κύματος, την περίοδο και την ταχύτητα εάν η συχνότητά τους είναι 12 Hz και για τα δυο. AA = 12 cccc λλ = 28 cccc = 0.28 mm ff = 12 HHHH TT = 1 ff = 1 12 = 0.083 ss vv = λλff = 0.28 12 = 3.36 mm/ss 10

Κύματα σε Χορδές Εγκάρσιο κύμα Χορδή μήκους L και μάζας m Διαταραχή μέσω σταθερής δύναμης F TT FF dddd FF dddd yy FF θθ TT FF yy dddd θθ FF μάζα dddd xx Ταχύτητα Ισορροπία vv = FF μμ Διέλευση κύματος Όπου μ: γραμμική πυκνότητα μμ = dddd dddd = mm LL 11

Παραδείγματα 4. Ένα μεταλλικό σύρμα μάζας 500 g έχει μήκος 50 cm και βρίσκεται υπό τάση 80 N. Ποια είναι η ταχύτητα ενός εγκάρσιου κύματος που διαδίδεται στο σύρμα; μμ = mm LL = 0.5 0.5 = 1.0 kkkk mm vv = FF μμ = 80 1 5. Εάν στο προηγούμενο παράδειγμα το σύρμα κοπεί στη μέση ποια θα είναι η νέα ταχύτητα του κύματος σε ένα από τα τμήματα; LL = LL 2 = 0.5 2 mm = mm 2 = 0.5 2 = 8.94 mm/ss = 0.25 mm = 0.25 kkkk μμ = mm LL = 0.25 0.25 = 1.0 kkkk mm vv = 8.94 mm/ss 12

Ταχύτητα διαφόρων κυμάτων Εξάρτηση από παραμέτρους του μέσου διάδοσης Είδος κύματος Ταχύτητα vv Παράμετροι Κύμα σε Χορδή FF/μμ FF: Δύναμη, μμ: Γραμμική πυκνότητα Ήχος σε Στερεά ΕΕ/ρρ ΕΕ: Μέτρο ελαστικότητας Young, ρρ: Πυκνότητα Ήχος στον Αέρα γγ/rrrr γγ, RR: Θερμοδυναμικές σταθερές, TT η θερμοκρασία σε Kelvin Φως σε κενό ή cc = 3 10 8 mm/ss Σταθερή αέρα Φως σε υλικό cc/nn nn: Δείκτης διάθλασης του υλικού Ηλεκτρομαγ. Κύματα cc Ίδια με την ταχύτητα του φωτός Υλικό ΕΕ(GGGGGG) Υλικό ΕΕ(GGGGGG) Καουτσούκ 0.1 Χρυσός 74 Πολυαιθυλένιο 0.8 Ορείχαλκος 100 Πλαστικό 2.3 Χαλκός 117 Nylon 3 Μπρούντζος 120 Ακρυλικά 3.2 Πλαστικό με ίνες 150 Ξύλο 11 Νικέλιο 170 Μετόν 17 Χάλυβας 200 Κόκκαλο 18 Σίδηρος 210 Κασσίτερος 47 Βολφράμιο (W) 400 Αλουμίνιο 69 Tungsten Carbide (WC) 500 Γυαλί 70 Διαμάντι (C) 1220 Υλικό - Ουσία Πυκνότητα (kkkk/mm 33 ) Αέρας 1.2 Αιθανόλη 810 Πάγος 920 Νερό 1000 Νερό θαλάσσης 1030 Αίμα 1600 Μπετόν 2000 Αλουμίνιο 2700 Σίδηρος 7800 Χάλυβας 7800 Ορείχαλκος 8600 Χαλκός 8900 Άργυρος 10500 Χρυσός 19300 Πλατίνα 21400 13

Ηλεκτρομαγνητικά κύματα και ενέργεια Ταχύτητα του φωτός, c Διαφέρουν μόνο στο μήκος κύματος c = λ/f, ή στην συχνότητα Ενέργεια dddd = 1/2ωω 2 ΑΑ 2 μμdddd Ισχύς pp = 1 2 μμvvαα2 ωω 2 14

Ανάκλαση επαλληλία κυμάτων Ανάκλαση Σταθερό σημείο παλμός αντίθετου πλάτους Ελεύθερο σημείο παλμός ίδιου πλάτους Επαλληλία αρμονικών κυμάτων Στάσιμα κύματα: y = 2A sin(kx) cos(ωt) Κοιλίες και δεσμοί λλ nn = 2LL nn Συμβολή: y=2a cos(φ/2) sin(kx-ωt+φ/2) Ενισχυτική: Καταστροφική: κκκκκκ ff nn = nn vv 2LL φφ = 2nnππ, nn = 1, 2, 3, nn = 0,1,2 φφ = (2nn + 1)ππ nn = 0,1,2 15

Παράδειγμα 6 Δυο οπτικές ίνες παράλληλες με τον άξονα x που χρησιμοποιούν το ίδιο φως συχνότητας 6 10 ^14 Hz, τοποθετούνται μέσα σε σκοτεινό θάλαμο, πλήρως ευθυγραμμισμένες και κολλητά η μια με την άλλη με τις άκρες τους που εκπέμπουν φως να είναι στο x=0 και να σημαδεύουν ένα σημείο Α στο x=1 m. Μια από τις δυο ίνες μετατοπίζεται κατά Δx προς τον αρνητικό άξονα x. Να βρεθούν τα πρώτα δυο Δx όπου το φως θα εξαφανισθεί στο σημείο Α. yy 1 = AAAAAAAA(kkkk ωωωω) yy 2 = AAAAAAAA(kkkk + kkδδδδ ωωωω) = AAAAAAAA(kkkk ωωωω + φφ) xx xx + ΔΔxx Α Α φφ = kkδδδδ Καταστροφική για φφ = ππ kkδδδδ = ππ 2ππΔΔΔΔ λλ = ππ ΔΔΔΔ = λλ/2 λλ = cc = 0.5 ff 10 6 mm και ΔΔΔΔ = λλ = 0.25 μμmm 2 Καταστροφική για φφ = 3ππ kkδδδδ = 3ππ ΔΔΔΔ = 3λλ/2 = 0.85 μμmm. 16

Βιβλιογραφία Serway R.A., Jewett W. Jr., 2012, Φυσική για επιστήμονες και μηχανικούς : μηχανική, ταλαντώσεις και μηχανικά κύματα, θερμοδυναμική, σχετικότητα, Κλειδάριθμος, Αθήνα Halliday D., Resnick R., Walker J., 2008, Φυσική, τ.1. Μηχανική, Κυματική, Θερμοδυναμική, Gutenberg, Αθήνα Young H.D., 1994, Πανεπιστημιακή φυσική, 8 η έκδ., Παπαζήσης, Αθήνα Kittel C., Knight W. D., Ruderman M.A., 1985, Μηχανική, Οργανισμός Εκδόσεως Διδακτικών Βιβλίων, Αθήνα Wells D.A., Slusher H. S., 1983, Schaum's outline of theory and problems of physics for engineering and science, McGraw - Hill Book Company, New York 17

Τέλος Ενότητας

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνών» έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 19

Σημείωμα Αναφοράς Copyright Πανεπιστήμιο Πατρών Δημήτριος Κουζούδης. «Φυσική Ι» Έκδοση: 1.0. Πάτρα 2015 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: https://eclass.upatras.gr/courses/cmng2162/ 20

Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 4.0 [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». [1] http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήση: που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου, για το διανομέα του έργου και αδειοδόχο που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση στο έργο που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος (π.χ. διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί. 21