KYMATA Ανάκλαση - Μετάδοση



Σχετικά έγγραφα
ΦΥΣ Διαλ.33 1 KYMATA

( )! cos (" t + # ) Στάσιμα κύματα. y(x,t) = A[ cos( kx!" t)! cos( kx + " t) [ ( ) + cos (" t + # + $ )] = 0. y(0,t) = A cos!

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

Φυσική για Μηχανικούς

Φυσική για Μηχανικούς

Είδη κυµάτων. Ηλεκτροµαγνητικά κύµατα. Σε κάποιο φυσικό µέσο προκαλείται µια διαταραχή. Το κύµα είναι η διάδοση της διαταραχής µέσα στο µέσο.

Φυσική για Μηχανικούς

Κεφάλαιο T4. Υπέρθεση και στάσιµα κύµατα

Κεφάλαιο 15 Κίνηση Κυµάτων. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

d = 5 λ / 4 λ = 4 d / 5 λ = 4 0,5 / 5 λ = 0,4 m. H βασική κυματική εξίσωση : υ = λ f υ = 0,4 850 υ = 340 m / s.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Ο : ΚΥΜΑΤΑ ΕΝΟΤΗΤΑ 2: ΕΠΑΛΛΗΛΙΑ ΚΥΜΑΤΩΝ ΣΥΜΒΟΛΗ ΚΥΜΑΤΩΝ ΣΤΑΣΙΜΑ ΚΥΜΑΤΑ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ

Κεφάλαιο 15 ΚίνησηΚυµάτων. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

max 0 Eκφράστε την διαφορά των δύο θετικών λύσεων ώς πολλαπλάσιο του ω 0, B . Αναλύοντας το Β σε σειρά άπειρων όρων ώς προς γ/ω 0 ( σειρά

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα. ΔΙΑΛΕΞΗ 21 Κυματική ΦΥΣ102 1

Φυσική για Μηχανικούς

1. Η συχνότητα αρμονικού κύματος είναι f = 0,5 Hz ενώ η ταχύτητα διάδοσης του υ = 2 m / s.

EΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Αρµονικοί ταλαντωτές

γ) Να σχεδιάσετε τις γραφικές παραστάσεις απομάκρυνσης - χρόνου, για τα σημεία Α, Β και Γ, τα οποία απέχουν από το ελεύθερο άκρο αντίστοιχα,,

γ) Να σχεδιάσετε τις γραφικές παραστάσεις απομάκρυνσης - χρόνου, για τα σημεία Α, Β

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2ο: ΜΗΧΑΝΙΚΑ- ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ.

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ Φυσική Θετικής και Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Γ Λυκείου ΓΡΑΠΤΕΣ ΔΟΚΙΜΑΣΤΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΜΑΪΟΥ 2009

ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΦΥΣΙΚΗΣ ΙΙ

Επαλληλία-Υπέρθεση Κυμάτων. Επαλληλία (υπέρθεση) Κυμάτων. Επαλληλία (Υπέρθεση) Κυμάτων. Επαλληλία: Συμβολή κυμάτων. Συμβολή αρμονικών κυμάτων

ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ(ΘΕΡΙΝΑ)

διαδίδονται δύο αρμονικά εγκάρσια κύματα πλάτους Α 1 , αντίστοιχα. Αν ισχύει ότι Α 2 1 = α 8 max,1 ii. max,2 ) β. λ 2 (υ 1 /υ 2 > 0, v B > 0, v Γ

Ηχητικά κύματα Διαμήκη κύματα

ΜΗΧΑΝΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ ΣΥΜΠΛΗΡΩΜΑ ΘΕΩΡΙΑΣ

Φυσική Γ Θετ. και Τεχν/κης Κατ/σης ΣΤΑΣΙΜΑ ΚΥΜΑΤΑ

Επαναληπτικό διαγώνισµα στα Κύµατα

ΟΜΟΣΠΟΝΔΙΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑΔΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2018 A ΦΑΣΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ

Οδηγία: Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις Α1-Α4 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

NTÙÍÉÏÓ ÃÊÏÕÔÓÉÁÓ - ÖÕÓÉÊÏÓ

ΟΜΟΣΠΟΝΔΙΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑΔΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2019 A ΦΑΣΗ

Ηλεκτρομαγνητικά Διαδίδονται στο κενό

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ. Ονοματεπώνυμο: Τμήμα: Γ ΘΕΜΑΤΑ:

ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

Παραδείγµατα σχέσεων διασποράς Παραπάνω, φαίνεται η απόκριση ενός διηλεκτρικού µέσου σε

ΣΕΜΦΕ ΕΜΠ Φυσική ΙΙΙ (Κυματική) Διαγώνισμα επί πτυχίω εξέτασης 02/06/2017 1

Φυσική για Μηχανικούς

Φυσική για Μηχανικούς

1 Ο ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ - ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Φυσική για Μηχανικούς

1) Κατά μήκος ενός γραμμικού μέσου διαδίδεται ένα αρμονικό κύμα της.δυο σημεία Κ και Λ του ελαστικού μέσου

5. Κυματικά φαινόμενα

3. Εγκάρσιο γραμμικό κύμα που διαδίδεται σε ένα ομογενές ελαστικό μέσον και κατά την

4. Εισαγωγή στην Κυματική

Γ ΤΑΞΗ. 4 ο ΓΕ.Λ. ΡΑΜΑΣ "ΕΞΟΜΟΙΩΤΗΣ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ 1 ο & 2 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ" ΘΕΜΑ 1ο. γ. λ 1 =λ 2 /2 δ. λ 1 = λ 2 /4 Μονάδες 5. γ. λ=2l/3 δ.

Διαγώνισμα στη Φυσική Θετικού Προσανατολισμού στα κεφάλαια Ταλαντώσεις-κρούσεις κύματα και Doppler. Κυριακή

ΘΕΜΑ Α Στις ερωτήσεις Α1 Α5 να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Ύλη πάνω στις ταλαντώσεις :

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κύµατα - Φαινόµενο Doppler Ενδεικτικές Λύσεις Θέµα Α

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Ο : ΚΥΜΑΤΑ ΕΝΟΤΗΤΑ 2: ΕΠΑΛΛΗΛΙΑ ΚΥΜΑΤΩΝ ΣΥΜΒΟΛΗ ΚΥΜΑΤΩΝ ΣΤΑΣΙΜΑ ΚΥΜΑΤΑ ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΘΕΜΑ Β

ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

β. δημιουργούνται από πηγή η οποία ταλαντώνεται κάθετα στη διεύθυνση διάδοσης.

Επαλληλία Αρµονικών Κυµάτων 5ο Σετ Ασκήσεων - εκέµβρης Επιµέλεια: Μιχάλης Ε. Καραδηµητριου, MSc Φυσικός.

Φυσική προσανατολισμού

ΘΕΜΑ Α Α. Στις ερωτήσεις 1-5 να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθμό της ερώτησης και το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ (ΘΕΡΙΝΑ) ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 28/12/2016 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ

Φυσική για Μηχανικούς

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΘΕΜΑ Α ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Α

Κύματα Εξισώσεις Μεθοδολογία

Φυσική Γ Λυκείου Κατεύθυνσης. Προτεινόμενα Θέματα

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2017 Α ΦΑΣΗ

ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥMΟ: ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 15/11/2015

r r r r r r r r r r r Μονάδες 5 ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ

ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΘΕΜΑ 1 Ο

Αρµονικοί ταλαντωτές

Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήµιο Ενδεικτικές Λύσεις Θεµάτων Τελικών εξετάσεων στη Θεµατική Ενότητα ΦΥΕ34. Ιούλιος 2008 KYMATIKH. ιάρκεια: 210 λεπτά

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΦΥΕ η ΕΡΓΑΣΙΑ. Προθεσµία παράδοσης 11/11/08

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ Ο.Ε.Φ.Ε ΘΕΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΤΕΛΙΚΗΣ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ 2014 ΦΥΣΙΚΗΣ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΘΕΜΑΤΩΝ: ΚΟΛΟΣΙΩΝΗΣ ΔΗΜΗΤΡΗΣ

ΟΡΟΣΗΜΟ Σε δύο σημεία Π Σε δύο σημεία Π Δύο πηγές Π 1

ΑΡΧΗ 1ης ΣΕΛΙΔΑΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΤΑΞΗ : Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΣ 2016 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ : 8

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ (ΘΕΡΙΝΑ) ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 29/12/2015 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ

Σχολή E.Μ.Φ.Ε ΦΥΣΙΚΗ ΙΙΙ (ΚΥΜΑΤΙΚΗ) Κανονικές Εξετάσεις Χειµερινού εξαµήνου t (α) Αν το παραπάνω σύστηµα, ( m, s,

r r r r r r r r r r r

Επαναληπτικό Διαγώνισμα Ι Φυσικής Γ Λυκείου

ιαγώνισµα στη Φυσική Κατεύθυνσης Γ Λυκείου

ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ (ΝΕΟ ΣΥΣΤΗΜΑ) 23 ΜΑΪOY 2016 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ Ομάδας Προσανατολισμού Θετικών Σπουδών Τζιόλας Χρήστος

t 0 = 0: α. 2 m β. 1 m

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΣ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ 10 ΑΠΡΙΛΙΟΥ 2018 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΕΞΙ (6)

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ ΣΥΜΒΟΛΗ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΕΣ ΛΥΣΕΙΣ ΣΤΟ ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΤΙΣ

Λαμβάνοντας επιπλέον και την βαρύτητα, η επιτάχυνση του σώματος έχει συνιστώσες

2o ΘΕΜΑ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Physics by Chris Simopoulos

Μια χορδή βιολιού µε τα δύο άκρα της στερεωµένα, ταλαντώνεται µε συχνότητα 12 Ηz. Στο παρακάτω σχήµα φαίνονται δύο στιγµιότυπα του στάσιµου κύµατος.

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑΙΧΜΙΟ Επαναληπτικό στη Φυσική 1. Θέµα 1 ο


α) Η γενική εξίσωση του αρµονικού κύµατος είναι. Συγκρίνοντάς την µε µία από τις δύο εξισώσεις των τρεχόντων κυµάτων, έστω την εξίσωση

Στάσιµο σε χορδή µε ακλόνητα άκρα

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π Γ ΛΥΚΕΙΟΥ 22 / 04 / 2018

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κύµατα - Φαινόµενο Doppler Σύνολο Σελίδων: έξι (6) - ιάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες Βαθµολογία % Ονοµατεπώνυµο: Θέµα Α

α. 0cm. β. 10cm. γ. 20cm. δ. 40cm.

Γενικές εξετάσεις Φυσική Γ λυκείου θετικής και τεχνολογικής κατεύθυνσης

Φυσική για Μηχανικούς

ΨΗΦΙΑΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΒΟΗΘΗΜΑ «ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ» ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Transcript:

ΦΥΣ 131 - Διαλ.34 1 KYMATA Ανάκλαση - Μετάδοση q Παλµός πάνω σε χορδή: Ένα άκρο της σταθερό (δεµένο) Προσπίπτων Ο παλµός ασκεί µια δύναµη προς τα πάνω στον τοίχο ο οποίος ασκεί µια δύναµη προς τα κάτω στην χορδή Αποτέλεσµα: O παλµός αναστρέφεται Ανακλώμενος q Παλµός πάνω σε χορδή: Το άκρο της δεν είναι σταθερό (π.χ. αβαρής θηλιά) Προσπίπτων Φανταστείτε µια θηλιά σε ένα στύλο να µπορεί να ανεβοκατεβαίνει ελεύθερα. Ανακλώμενος Αποτέλεσµα: O παλµός δεν αναστρέφεται

ΦΥΣ 131 - Διαλ.34 2 Κύµατα - Υπέρθεση σταθερό άκρο ελεύθερο άκρο Για να καταλάβουµε την ανάκλαση και µετάδοση, εισάγουµε την έννοια της υπέρθεσης των κυµάτων Παράδειγµα: Δύο ηµιτονοειδή κύµατα οδεύουν κατά την ίδια διεύθυνση αλλά µε διαφορετική φάση y 1 (x,t) = Asin kx! "t ( ) ( ) y 2 (x,t) = Asin kx! "t! # Ποια είναι η υπέρθεση των κυµάτων: y = y 1 + y 2 ( ) + sin( kx! " t! #) y(x,t) = A $% sin kx! " t &' / ) sin( + sinb = 2 cos a! b, ) * + 2 -. sin a + b 1, * + 2 -. 1 2 Υπέρθεση: y(x,t) = 2Acos! 2 sin $ kx " #t "! ' % & 2 ( ) a = kx! "t, b = kx! "t! # a + b = 2(kx! "t)! # a! b = " Αρµονικό πλάτος " 2Acos! % # $ 2 & '

ΦΥΣ 131 - Διαλ.34 3 Υπέρθεση Συµβολή Συµβολή: y(x,t) = 2Acos! 2 sin $ kx " #t "! ' % & 2 ( ) q Ανάλογα µε τη τιµή της διαφοράς φάσης, φ, µπορούµε να έχουµε ενισχυτική ή καταστροφική συµβολή q Αν! = ", 3",!,( 2n + 1)" # 2Acos! 2 = καταστροφική! =, 2",!,2n" # 2Acos! 2 = ±2A ενισχυτική! =, 2",!,2n" # 2Acos! 2 = ±2A! = ", 3",!,( 2n + 1)" # 2Acos! 2 =

ΦΥΣ 131 - Διαλ.34 4 Υπέρθεση κυµάτων Ø To Τρικ της φυσικής: Όλες οι λύσεις σ αυτά τα προβλήµατα είναι υπερθέσεις των λύσεων (αρχή υπέρθεσης) Θεωρήστε µια λύση στο ακόλουθο πρόβληµα είναι η: σταθερό άκρο y y(x,t) = f (x + vt) + g(x! vt) x = x Όλοι ξέρουµε ότι στη θέση x=, y(,t) = Άρα y(,t) = Συνοριακές συνθήκες y(,t) = f (vt) + g(!vt) = " f είναι το ανάστροφο της g πραγµατικός κόσµος σταθερό άκρο x φανταστικός κόσµος διαδίδονται σε αντίθετες κατευθύνσεις και ανάστροφα To τρικ είναι να χρησιµοποιηθούν δύο παλµοί, ένας πραγµατικός και ένας φανταστικός που να ικανοποιούν τις συνοριακές συνθήκες

ΦΥΣ 131 - Διαλ.34 5 Ανάκλαση σε ελεύθερο άκρο Η συνοριακή συνθήκη στην περίπτωση αυτή είναι: F y =!"# x = Από τη στιγµή που τη θηλιά έχει θεωρηθεί αµελητέας µάζας, m= F y =!F sin" # F tan" =!$ %y %x θ Εποµένως:!" #y #x x= = Για ελεύθερο άκρο Τ Aν η λύση είναι της µορφής: y(x,t) = f (x + vt) + g(x! vt) F F y x = τότε οι κλίσεις είναι ίσες και αντίθετες στο x=!f (x + vt)!x x= +!g(x " vt)!x x= =

ΦΥΣ 131 - Διαλ.34 6 Μερική µετάδοση Όταν το όριο είναι ενδιάµεσο των δύο προηγούµενων καταστάσεων τότε ένα µέρος του παλµού µεταδίδεται στο επόµενο µέσο ενώ ένα τµήµα του παλµού ανακλάται Στην περίπτωση αυτή ένα µέρος της ενέργειας περνά το όριο. Ανακλώμενος Προσπίπτων Μεταδιδόμενος Αν υποθέσουµε ότι έχουµε ένα βαρύτερο σχοινί είναι συνδεδεµένο σε ελαφρύτερο τότε το ανακλώµενο τµήµα δεν αναστρέφεται Ανακλώμενος Προσπίπτων Μεταδιδόμενος

ΦΥΣ 131 - Διαλ.34 7 Μερική µετάδοση Προσπίπτων Ανακλώμενος Μεταδιδόμενος y i = A i cos( k i x! " i t) y r = A r cos( k r x +! r t) y T = A T cos( k T x! " T t) Προσπίπτον κύµα κινείται δεξιά Ανακλώµενο κύµα κινείται αριστερά Διαδιδόµενο κύµα κινείται δεξιά Δεξί τέλος αριστερού σχοινιού y j = y i,t Αριστερό τέλος δεξιού σχοινιού y j = y T,t A i cos (!" i t) + A r cos (" r t) = A T cos (!" T t) ( ) + y r (,t) ( )! i =! r =! T =! A i + A r = A T

ΦΥΣ 131 - Διαλ.34 8 Μερική µετάδοση Προσπίπτων Ανακλώμενος Μεταδιδόμενος Δεξί τέλος αριστερού σχοινιού!y j!x =!y i!x +!y r!x Αριστερό τέλος δεξιού σχοινιού!y j!x =!y T!x!k i A i sin (!"t )! k i A r sin ("t) =!k T A T sin (!"t ) k i A i! k i A r = k T A T A i + A r = A T A T = 2k i k i + k T A i A r = k i! k T k i + k T A i

ΦΥΣ 131 - Διαλ.34 9 Ενέργεια κυμάτων Ενέργεια διαδίδεται σε ένα οδεύον κύμα Κινώντας το χέρι μου θα κάνω τη μάζα m να κινηθεί και επομένως η ενέργεια μεταδίδεται m Θεωρήστε ένα τμήμα μιας χορδής: Αυτό το μικρό κομμάτι είναι αρμονικός ταλαντωτής µ =!m!x Δm γραμμική πυκνότητα!u = 1 2 ky 2! 2 = k /m για!x " du = 1 2 µ# 2 y 2 dx du = 1 2 µ! 2 A 2 sin 2!U = 1 2 m" 2 y 2 #!U = 1 2 µ" 2!xy 2 αλλά y 2 =! 2 sin 2 ( kx " #t) ( kx "! t)dx # du = 1 2 µ! 2 A 2 sin 2 ( kx)dx για οποιοδήποτε χρονική στιγμή

ΦΥΣ 131 - Διαλ.34 1 Ενέργεια κυμάτων Η ολική δυναμική ενέργεια σε ένα τμήμα χορδής ίσο με ένα μήκος κύματος είναι: U! =! " du = " U! = 1 2 µ" x 2 A 2 $ % & 2! 1 2 µ# 2 A 2 sin 2 ( kx)dx = # sin 2kx 4k ' ( )! 1 2 µ# 2 A 2! " sin 2 ( kx)dx $ + 2* = 1 sin 2 2 µ"! 2 A 2 2 #!!. - - 4k 1, - / U! = 1 2 µ"! 2 A 2 # & $ % 2 ' ( ) U! = 1 4 µ" 2 A 2! Oλική δυναμική ενέργεια σε ένα μήκος κύματος Ισοδύναμα η κινητική ενέργεια σε ένα μήκος κύματος θα είναι: "! " = # d! = # " K! = 1 2 µ" 2 A 2 1 2 µ$ 2 A 2 cos 2 (kx)dx = v 2 # x 2 + sin2kx & $ % 4k ' (! 1 2 µ$ 2 A 2 " # cos 2 (kx)dx % ) K! = 1 4 µ" 2 A 2! Oλική κινητική ενέργεια σε ένα μήκος κύματος

ΦΥΣ 131 - Διαλ.34 11 Ενέργεια κυμάτων Eπομένως η συνολική ενέργεια σε ένα μήκος κύματος θα είναι: E! = U! + "! = 1 2 µa2 # 2! q Καθώς το κύμα οδεύει Ε λ ενέργεια περνά από ένα σημείο της χορδής στην διάρκεια μιας περιόδου. q Στα στάσιμα κύματα δεν υπάρχει μετάδοση κύματος και επομένως δεν υπάρχει μετάδοση ενέργειας. Η ενέργεια που έχει αποθηκευθεί είναι η ενέργεια του αρχικού κύματος που προξένησε τα στάσιμα κύματα. Η ενέργεια αυτή συνεχώς μεταβάλλεται από δυναμική σε κινητική. t= U=E K= t=t/4 U= K=E t=τ/8 U=1/2E K=1/2E

ΦΥΣ 131 - Διαλ.34 12 Ισχύς Ένταση κυμάτων H ισχύς ορίζεται από τη σχέση Power =! " #t = E " $ = 1 2 P = 1 2 µa2! 2 " µa 2 % 2 " & $ Η χορδή στα αριστερά καταναλώνει έργο στη χορδή στα δεξιά P =! F!! " = F y " y = F y #y #t I = P 4!r 2 = $T #y #x #y #t % P & A, f Ένταση ενός κύματος είναι η μέση ισχύς που διαδίδεται με το κύμα διαμέσου ενός τετραγωνικού μέτρου το οποίο είναι κάθετο στη διεύθυνση διάδοσης του κύματος P I = Eµ!"#$ Για κύματα που κινούνται ισοτροπικά (ίδια προς όλες τις κατευθύνσεις) σε 3 διευθύνσεις, η ισχύς διανέμεται ίδια ως προς το εμβαδό της σφαίρας που περικλείει την κυματική πηγή Ένταση μεταβάλλεται αντιστρόφως ανάλογα του τετραγώνου της ακτίνας

ΦΥΣ 131 - Διαλ.34 13 Στάσιμα κύματα Θεωρήστε μια χορδή, μήκους L με τα άκρα της ακλόνητα. x= x=l Χτυπήσετε την! Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα θα έχετε προσπίπτοντα κύματα και ανακλώμενα κύματα. Τα κύματα αυτά συμβάλλουν. [ ( ) + cos( kx + " t + # + $ )] y(x,t) = A cos kx!" t + # αντίθετη κατεύθυνση αναστροφή Συνοριακές συνθήκες: Ακλόνητα άκρα y(,t) = y(l,t) = [ ( ) + cos (" t + # + $ )] = ( )! cos (" t + # ) y(,t) = A cos!" t + # [ ] =! = y(x,t) = A[ cos( kx!" t)! cos( kx + " t) ] y(,t) = A cos!" t + # Επομένως

ΦΥΣ 131 - Διαλ.34 14 Στάσιμα κύματα Μπορούμε να γράψουμε την τελευταία σχέση καλύτερα: αλλά [ ( )! cos( kx + " t) ] y(x,t) = A cos kx!" t " cosa! cosb = 2sin a + b % " $ ' sin b! a % $ ' # 2 & # 2 & a = kx!" t b = kx +! t Επομένως η πρώτη εξίσωση γίνεται y(x,t) = 2Asinkx sin! t Το κύμα αυτό δεν διαδίδεται αλλά στέκεται!!! Η χορδή ταλαντώνεται πάνω και κάτω. Το πλάτος ταλάντωσης κάθε σημείου είναι 2Asinkx Μέγιστο πλάτος είναι 2Α και αυτό για ορισμένα σημεία Όταν sinkx = έχουμε δεσμό - το πλάτος ταλάντωσης είναι Όταν sinkx = ±1 έχουμε αντι-δεσμό - το πλάτος ταλάντωσης είναι Α Δεσμούς έχουμε για kx = nπ, n =,1,2 Aντιδεσμούς έχουμε για kx = (2n+1)π/2, n =,1,2,

ΦΥΣ 131 - Διαλ.34 15 Στάσιμα κύματα y(x,t) = 2Asinkx sin! t Στην περίπτωση της χορδής οι συνοριακές συνθήκες είναι δύο μια και τα δύο άκρα της είναι ακλόνητα. Είπαμε ότι y(l,t) = Αντικαθιστώντας στην κυματοσυνάρτηση των στάσιμων κυμάτων έχουμε: y(l,t) = 2AsinkLsin! t = " kl = n# " 2# $ L = n# Άρα υπάρχουν συνθήκες για το σχηματισμό στάσιμων κυμάτων:! n = 2L n Επομένως μόνο συγκεκριμένα μήκη κύματος επιτρέπονται x= x=l n=1 λ=2l n=2 λ=l n=3 λ=2l/3 n=4 λ=l/2

ΦΥΣ 131 - Διαλ.34 16 Παράδειγμα στάσιμου κύματος Χορδή με ακλόνητα σημεία. Χορδή κιθάρας! k = v = T µ Μια χορδή έχει συχνότητες: f n = v " = v n % $ ' =! n # 2L& n 2L T µ H θεμελιώδης συχνότητα είναι n =1 f 1 = v 2L Οι υπόλοιπες αρμονικές n>1 T μ f f

ΦΥΣ 131 - Διαλ.34 17 Θεώρημα Fourier Σύνθετα κύματα q Κάθε περιοδική κυματομορφή μπορεί να αναλυθεί σαν συμβολή πολλών ημιτονοειδών και συνημιτονοειδών κυματοσυναρτήσεων που αποτελούν αρμονική σειρά Oι συχνότητές τους είναι ακέραια πολλαπλάσια μιας θεμελιώδους συχνότητας y(t)= " n ( A n sin2! f n t + B n cos2! f n t) όπου f n = nf 1 και f 1 = θεμελιώδης συχνότητα Οι συντελεστές Α n και Β n παριστάνουν τα πλάτη των διαφόρων κυμάτων Το πλάτος του n-αρμονικού είναι A n 2 + B n 2 Ανάλυση τετραγωνικής κυματομορφής σε σειρά από ημιτονοειδείς αρμονικές με συχνότητες περιττά πολ/σια της θεμελιώδους συχνότητας

Διακροτήματα ΦΥΣ 131 - Διαλ.34 18 Συμβολή δύο αρμονικών κυμάτων με διαφορετικές συχνότητες διαδιδόμενα στην ίδια διεύθυνση Εξετάζουμε ένα σημείο x, y 1 y 2 ( t) = Acos2! f 1 t ( t) = Acos2! f 2 t ) # y = y 1 + y 2 = 2Acos 2! f " f 1 2 &, + $ % 2 ' ( t. * - cos ) 2! # f + f 1 2 &, + $ % 2 ' ( t. * - Έχει δύο συχνότητες: f 1! f 2 2 μικρή αργή f 1 + f 2 2 μεγάλη γρήγορη t Περιοδική μεταβολή στην ένταση του κύματος με συχνότητα ( ) 2 f 1 + f 2 ) # Όταν cos 2! f " f 1 2 &, + $ % 2 ' ( t. * - = ±1 τότε υπάρχει μέγιστο - Διακρότημα Υπάρχουν 2 μέγιστα/περίοδο Διακροτήματα/sec f! = f 1 " f 2