คลื่น: ประเภทของคลื่นและความหมายของคลื่น ประเภทของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและคลื่นเสียง

คลื่นไม่เพียง แต่อยู่ในน้ำเท่านั้น พวกเขาประกอบด้วยเสียงแสง ฯลฯ วิธีนี้สามารถและสิ่งที่เป็นคลื่นทั่วไป?

แก่นแท้

คำนี้ใช้ในสาขาวิทยาศาสตร์ต่างๆ แต่ส่วนใหญ่อยู่ในฟิสิกส์ ตามคำศัพท์ของระเบียบวินัยนี้กระบวนการของการขยายตัวของการสั่นเป็นคลื่น ความหมายไม่ใช่เรื่องยาก แต่ในความเป็นจริงทุกสิ่งทุกอย่างไม่ง่ายนัก ในกรณีนี้อนุภาคแต่ละตัวไม่เคลื่อนที่ แต่ย้ายไปอยู่ใกล้ตำแหน่งสมดุลเท่านั้น จากสิ่งต่อไปนี้คุณสมบัติของคลื่น: พวกเขาเป็นวิธีการของการถ่ายโอนพลังงานโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงในเรื่อง บางครั้งเหตุการณ์เช่นนี้เกิดขึ้น แต่จะเป็นเหตุการณ์เท่านั้น บรรดาผู้ที่เคยไปทะเลได้อย่างสมบูรณ์แบบจินตนาการว่าคลื่นคืออะไร

ความหมาย แต่ไม่ได้เป็นสิ่งเดียวที่คุณต้องรู้เมื่อเผชิญหน้ากับปรากฏการณ์นี้ สิ่งที่สำคัญคือว่ามันเกี่ยวข้องกับความผันผวนอย่างมากดังนั้นการศึกษาจึงเกิดขึ้นทั้งในทางทฤษฎีและในทางปฏิบัติ

ที่มา

คลื่นสามารถสร้างได้หลายวิธี สาเหตุของการเกิดขึ้นของพวกเขาอยู่เสมอกระตุ้นของอนุภาคและการกำจัดของพวกเขาออกจากสมดุล ซึ่งสามารถทำได้ด้วยอุปกรณ์พิเศษเช่นเสาอากาศหรือหม้อน้ำ นอกจากนี้สาเหตุอาจเกิดขึ้นจากความไม่แน่นอนเช่นในกรณีของลมแรงเพราะระลอกวิ่งไปตามน้ำ

ประวัติปรากฏการณ์

การศึกษาเกี่ยวกับกลไกการกำเนิดและการแพร่กระจายของคลื่นในสาขาวิชาทางวิทยาศาสตร์ต่างๆเช่นการเดินเรือการทำ seismology กลศาสตร์อะคูสติกการแพทย์และวิชาฟิสิกส์โดยทั่วไปและอื่น ๆ อีกมากมายได้รับการศึกษาโดยนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงหลายคน เป็นที่เชื่อกันว่าผลงานที่สำคัญที่สุดของนักวิจัยเยอรมันเฮ็นเฮิร์ตซ์ เขาได้สร้างความสม่ำเสมอและค้นพบปรากฏการณ์ที่ไม่รู้จักซึ่งก่อนหน้านี้เกี่ยวข้องกับการปฏิสัมพันธ์ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเช่นการแทรกแซงการเลี้ยวเบนและการโพลาไรเซชัน การวิจัยของเขาถูกใช้เพื่อสร้างการสื่อสารทางวิทยุในเวลาต่อมา แน่นอนว่ามีนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ ที่ศึกษาปรากฏการณ์นี้และมีส่วนสำคัญในการพัฒนาวิทยาศาสตร์เช่น Maxwell แต่เป็นชื่อของเฮิรตซ์ที่ถูกสร้างขึ้นในหน่วยของการวัดคลื่นความถี่

ประเภทของคลื่น

มีการจำแนกประเภทเป็นจำนวนมากในหลายพื้นที่ ประการแรกนี่คือทิศทางของการสั่นของคลื่น ประเภทของคลื่นตามเกณฑ์นี้: ตามยาว, ขวาง, ผสม นอกจากนี้ยังมีวิธีการจัดกลุ่มที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง: คำอธิบายสมการเรขาคณิตสภาพแวดล้อมทางกายภาพและอื่น ๆ

สิ่งสำคัญคือเมื่อปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นไม่มีอะไรที่เป็นรากฐานใหม่ในสารปรากฏขึ้นเพียงองค์กรของการเปลี่ยนแปลงอนุภาคซึ่งจะสร้างเหตุการณ์บางอย่าง จากมุมมองของการรับรู้มันสามารถแสดงเป็นแสงสีเสียงรังสีเช่นเดียวกับพลังงานที่มองไม่เห็นกับตา ฯลฯ ในทางกลับกันพวกเขายังสามารถจัด

นอกจากนี้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและเครื่องกลยังไม่สามารถแยกแยะได้ ประเภทของคลื่นจากประเภทแรกยังสามารถแบ่งออกเป็นคลื่นยืดหยุ่นและสิ่งที่เกิดขึ้นบนผิวน้ำ การจัดหมวดหมู่นี้หมายถึงการพิจารณาสื่อการเผยแพร่ โดยทั่วไปหมวดหลักและเป็นที่นิยมมากที่สุดประกอบด้วยเฉพาะคลื่นเสียงและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเท่านั้น เกี่ยวกับพวกเขาในอนาคตและจะมีการกล่าวถึงในรายละเอียดเพิ่มเติม

คำอธิบายทั่วไป

คลื่นใด ๆ มีคุณสมบัติและพารามิเตอร์ที่สามารถอธิบายได้ อันดับแรกนี่คือความยาวของมันซึ่งแสดงว่าเป็นλ (แลมบ์ดา) นอกจากนี้ยังมีความถี่รอบระยะเวลาและความเร็ว คลื่นหรือผิวหน้านั่นคือชุดของจุดที่อยู่ในระยะเดียวกันและรังสีหรือเวกเตอร์ชี้ทิศทางการแพร่กระจายจะแยกออกจากกัน

ด้วยพารามิเตอร์สองตัวสุดท้ายการจำแนกประเภทอื่นเกี่ยวข้อง ขึ้นอยู่กับชนิดของหน้าคลื่นจะทรงกลมและแบน สำหรับการคำนวณที่เรียบง่ายและสำหรับการแก้ปัญหาบางอย่างพื้นผิวอาจถือได้ว่าเป็นทรงแบน แต่ถ้าถูกถอดออกจากแหล่งกำเนิดอย่างมีนัยสำคัญ ขึ้นอยู่กับลักษณะเหล่านี้ทั้งหมดและชนิดของคลื่นแตกต่างกัน

ตัวอย่าง

นอกเหนือจากสิ่งที่เข้าใจได้มากที่สุดเช่นเสียงของสายไฟหรือคลื่นบนทะเลผู้คนอาจนึกถึงวงการในน้ำที่ปรากฏจากหินที่ถูกทอดทิ้ง การระเบิดนอน บนที่นอนนุ่ม ๆ และปรากฏการณ์อื่น ๆ อีกมากมาย รังสีอัลตราไวโอเลตหรือ รังสีอินฟราเรด รวมทั้งสิ่งที่ไม่ได้ยินในหูของมนุษย์ทั้งหมดเป็นปรากฏการณ์ของปรากฏการณ์เดียวกันการแพร่กระจายของคลื่น ประเภทของคลื่นมีความหลากหลายมากและพวกเขาเองมีหลายด้านที่เป็นเรื่องยากที่จะเชื่อว่าสิ่งที่แตกต่างกันในความเป็นจริงมีลักษณะเดียวกัน

คลื่นเสียง: คุณลักษณะ

การได้ยินช่วยให้ผู้คนมีข้อมูลจำนวนมากเกี่ยวกับโลกรอบตัวเขา แต่ไม่มีคลื่นจะเป็นไปไม่ได้ ความหลากหลายของเสียงหมายถึงความยืดหยุ่น ความไม่ชอบมาพากลของพวกเขาประกอบด้วยความจริงที่ว่าความยาวของคลื่นดังกล่าวและดังนั้นความถี่จึงเป็นที่ความสูงอยู่ภายในระยะที่ได้ยิน สำหรับมนุษย์ช่วงนี้อยู่ที่ 20 ถึง 20,000 เฮิรตซ์ ทั้งหมดที่ต่ำกว่าเรียกว่า Infrasound และเหนือ - อัลตราซาวนด์ ข้อแรกยังไม่ค่อยเข้าใจ แต่ประการที่สองมีการใช้กันทั่วไปในด้านวิทยาศาสตร์ยาและอื่น ๆ อีกมากมาย นี่คือประเภทของคลื่นเสียง ลักษณะของพวกเขาจะถูกกำหนดโดยพารามิเตอร์เช่นความยาวความถี่และการรวมกันของโหมดต่างๆ ขึ้นอยู่กับเรื่องนี้ตามลำดับปริมาตรเสียงและเสียง

เช่นเดียวกับคลื่นอื่น ๆ เสียงจะเกิดขึ้นตามธรรมชาติโดยความผันผวน นี้สามารถรู้สึกเช่นยืนอยู่ที่คอนเสิร์ตใกล้คอลัมน์ คลื่นสามารถแพร่กระจายในหลายสภาพแวดล้อมรวมทั้งของเหลวและของแข็ง อย่างไรก็ตามในสุญญากาศจะไม่ได้ยินเสียง นั่นเป็นเหตุผลที่บ่อยครั้งที่มีข้อกล่าวหาต่อผู้กำกับฮอลลีวู้ดที่ถ่ายทำฉากกับระเบิดขนาดใหญ่และดังในพื้นที่สุญญากาศ การศึกษา คลื่นเสียง และคลื่นเกี่ยวข้องกับส่วนที่ค่อนข้างกว้างขวางของฟิสิกส์ - อะคูสติก วิทยาศาสตร์ที่น่าสนใจอย่างยิ่งนี้มีประโยชน์มากมายในชีวิต ตัวอย่างเช่นด้วยการใช้ความรู้เกี่ยวกับเสียงดนตรีคอนเสิร์ตและห้องโอเปร่าถูกออกแบบมาเพื่อให้สามารถนำเสนองานได้ในทุกที่

การรับรู้ของเสียงโดยมนุษย์และสัตว์เกิดจากการเปลี่ยนการสั่นสะเทือนทางกลเป็นสัญญาณไฟฟ้า กลไกนี้มีความซับซ้อน แต่ค่าของมันไม่สามารถเน้นหนักเกินไป อย่างไรก็ตามเช่นเดียวกันอาจกล่าวได้เกี่ยวกับเสียงโดยทั่วไป ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขาคุณสามารถสื่อสารถ่ายโอนข้อมูลเปลี่ยนอารมณ์ของคุณได้ ส่งผลกระทบต่อผู้คนแม้ว่าจะอยู่ในระยะห่าง นั่นคือเหตุผลที่มีตัวอย่างเช่นแนวคิดเรื่อง "มลพิษทางเสียง" หน่วยของ ความดังของเสียงจะ ใช้ใน bel, ตั้งชื่อตามนักวิทยาศาสตร์ A. Bell, ประดิษฐ์ของโทรศัพท์

คุณสมบัติและชนิดของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

แต่ยังมีความลังเลใจแบบพิเศษโดยที่ไม่ยากที่จะจินตนาการชีวิตสมัยใหม่ โทรศัพท์เคลื่อนที่การสื่อสารแบบไร้สายวิทยุเตาอบไมโครเวฟและอุปกรณ์อื่น ๆ จะไม่เกิดขึ้นหากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไม่เปิด และมันจะเป็นไปไม่ได้ที่จะรับรู้สีและจะไม่มีแสง เป็นไปได้ไหม?

ซึ่งแตกต่างจากเสียงชนิดของการสั่นสามารถแพร่กระจายในสื่อใด ๆ รวมทั้งในสูญญากาศและความเร็วของพวกเขาจะเท่ากับความเร็วของแสง ในความเป็นจริงชนิดของคลื่นนี้คือการแพร่กระจายของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในอวกาศและเวลา โครงสร้างของพวกเขาเป็นที่น่าสนใจอย่างยิ่งเพราะประกอบด้วยสองส่วน สนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้าสลับกันสร้างและเผยแพร่ไปตามแนวตั้งฉากกันเวกเตอร์ หนึ่งในคุณสมบัติหลักของคลื่นดังกล่าวคือมันขวางเสมอ นอกจากนี้ยังมีการเร่งความเร็วด้วย

มีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดต่างๆกันขึ้นอยู่กับความยาวของพวกเขา มีช่วงหลัก 6 ช่วงจากที่ยาวที่สุดและสั้นที่สุด:

• คลื่นวิทยุ;
• รังสีอินฟราเรดกล่าวคือความร้อน
• แสงและสีที่มองเห็นได้
• แสงอัลตราไวโอเลต;
• รังสีเอกซ์;
• รังสีแกมมา (รวมทั้งรังสี)

เพราะเป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการโลกโดยไม่มีปรากฏการณ์เหล่านี้