Карактеристики на брановите

Назад
Карактеристики на брановите

Лонгитудинални и трансверзални бранови | Опишување на брановите | Светлински бранови | Целосна внатрешна рефлексија  | Звучни бранови | Дифракција 

 
Лонгитудинални и трансверзални бранови

Брановите пренесуваат енергија од едно место на друго, но не пренесуваат материја.

Бранови може да се создадат во јажињата и пружините, како и на површината на водата.

Сите тие бранови може да бидат рефлектирани, тие се одбиваат од различни површини.

Брановите што патуваат по површината на водата може да бидат рефрактирани.

Како што брановите ја поминуваат границата меѓу две различни длабочини на водата, така се менува нивната брзина. Тоа предизвикува промена на насоката (рефракција) освен ако насоката на движењето на брановите не е нормална, т.е. под прав агол кон границата.

За проучување на однесувањето на брановите се користат посебни цистерни.

reflection_refraction

Постојат два основни вида на бранови: лонгитудинални и трансверзални.

Во лонгитудиналните бранови, промените на енергијата патуваат во иста насока со движењето на бранот.

Звучните бранови и брановите низ спиралите се лонгитудинални бранови.

Во трансверзалните бранови, промената на енергијата се одвива под прав агол кон насоката на движењето на бранот.

Светлинските бранови, брановите што патуваат низ јаже и брановите на површината на водата се трансверзални бранови.

long_trans_wave

Опишување на брановите

Кога брановите патуваат долж јаже или спирала, или по површината на водата, тие создаваат редовни структури од врвови и долини.

Најголемото растојание од врвот до долината н абранот, или пак, висината на бранот, се нарекува амплитуда на бранот. Забележете на дијаграмот дека тоа е растојанието од средишната линија до врвот или до дното.

Растојанието од една определена точка на еден бран до истата точка на наредниот бран се нарекува бранова должина и се бележи со wavelength_2 .

Брановата должина се мери со метри.

Бројот на бранови што минуваат во една секунда се нарекува фреквенција на бранот, f.

Фреквенцијата се мери во херци (Hz).



amplitude_2

Колку што бранот побргу патува, толку е поголема неговата фреквенција, но е помала неговата бранова должина.

Брзината на бранот, должината и реквенцијата на бранот се искажуваат преку следнава равенка:

              брзина на бранот    =    фреквенција  x   бранова должина

                              (m/s)                          (Hz)                         (m)

                                         
или v = fwavelength_2

Светлински бранови

Светлинските бранови се трансверзални бранови што може да патуваат низ вакуум. Ним не им се потребни честички за да патуваат. Одовде, светината може да патува низ космосот.

Тие бранови се дел од електромагнетскиот спектар и патуваат мошне бргу, со брзина од околу 300,000,000 m/s.

Кога светлината се одбива од сјајна површина, аголот под кој што светлината паѓа на огледалото (упаден агол) е еднаков на аголот под кој што светлината го напушта огледалото (агол на рефлексија).

Светлинските зраци ја менуваат насоката (се рефрактирани) кога минуваат низ граница на две проѕирни супстанции. Оваа појава се должи на промената во нивната брзина.

Кога светлината преминува од воздух во погуста супстанца како што е водата или стаклото, таа забавува и се рефрактира кон нормалата.

Ако светлината патува во спротивна насока, таа забрзува и се рефрактира надвор од нормалата.

Ако светлината патува во иста насока со нормалата, нејзината брзина се менува, но таа не се рефрактира.

Целосна внатрешна рефлексија

Кога светлината патува од стакло или вода во воздух, дел од светлината се рефлектира од границата, додека остатокот се рефрактира.

Ако упадниот агол е поголем од некој критичен агол, целата светлина се рефлектира повторно во стаклото или водата, без да помине во воздухот.

Оваа појава се нарекува целосна внатрешна рефлексија.

incidence__2

Појавата на целосна внатрешна рефлексија се користи кај перископите и оптичките влакна.

Кога светлината се движи по оптичко влакно, целокупната светлина останува ов влакното се` додека не стигне до спротивниот крај.

Ова се случува затоа што светлината патува низ влакното со чести целосни внатрешни рефлексии.

Оптичките влакна се користат во медицината и во телефонијата.

optic

Звучни бранови

Звучните бранови се лонгитудинални бранови што патуваат низ цврсти тела, течности и гасови.

Тие не може да патуваат низ вакуум, затоа што им се потребни честички што вибрираат.

Звукот патува мошне поспоро од светлината.

Брзината на звукот во воздух изнесува околу 330 m/s.

Звучните бранови патуваат побргу низ течности отколку низ гасови, и најбргу низ цврсти тела

Дифракција

Дифракцијата настанува кога брановите поминуваат низ отвори или обиколуваат препрека.

Тогаш се менува обликот на бранот и тие се шират нанадвор од рабовите на објектот или препреката.

Притоа, нивната брзина и должина не се менуваат.

Брановите со поголеми бранови должини имаат поголем степен на дифракција.

Благодарение на дифракцијата можеме да слушнеме звуци од зад аголот на зградата.

Оваа појава придонесува долгите радио бранови да можат да бидат примени во долини.

diffraction

Светлината и звукот може да се рефлектираат, рефрактираат и дифрактираат исто како брановите на водата, што ја поддржува идејата дека тие патуваат во облик на бранови.

Назад