Волны в среде.. Волна́ изменение состояния среды или физического поля, распространяющееся либо колеблющееся в пространстве и времени или в фазовом пространстве. - презентация

1 Волны в среде.

2 Волна́ изменение состояния среды или физического поля, распространяющееся либо колеблющееся в пространстве и времени или в фазовом пространстве. Другими словами, «…волнами или волной называют изменяющееся со временем пространственное чередование максимумов и минимумов любой физической величины например, плотности вещества, напряжённости электрического поля, температуры». Волна.

3 волновой процесс может иметь самую разную физическую природу: механическую, химическую (реакция Белоусова Жаботинского, протекающая в автоколебательном режиме каталитического окисления различных восстановителей бромисто-водородной кислотой HBrO3 ), электромагнитную (электромагнитное излучение), гравитационную (гравитационные волны), спиновую (магнон), плотности вероятности (ток вероятности) и т. д. Многообразие волновых процессов приводит к тому, что никаких абсолютных общих свойств волн выделить не удаётся. Одним из часто встречающихся признаков волн считается близкодействие, проявляющееся во взаимосвязи возмущений в соседних точках среды или поля, однако в общем случае может отсутствовать и оно. Физическая природа волн.

4 Механические волны - процесс распространения механических колебаний в среде (жидкой, твердой, газообразной).Механические волны переносят энергию, форму, но не переносят массу. Важнейшей характеристикой волны является скорость ее распространения. Волны любой природы не распространяются в пространстве мгновенно, их скорость конечна. Различают два вида механических волн: поперечные и продольные. Механические волны

5 1.Поперечные волны: Волны называются поперечными, если частицы среды колеблются перпендикулярно лучу волны. Они существуют в основном за счет сил упругости, возникающих при деформации сдвига, а поэтому существуют только в твердых средах. В поперечных волнах различают горбы и впадины. 2.Продольные волны: Волны называются продольными, если частицы среды колеблются вдоль луча волны. Они возникают за счет деформации сжатия и напряжения, поэтому существуют во всех средах. В продольных волнах различают зоны сгущения и зоны разряжения. Поперечные волны и продольные волны

6

7 Этот тип реакций был назван в честь выдающихся отечественных исследователей – Б.П. Белоусова, впервые открывшего этот тип реакций, и А.М. Жаботинского, первым предложившего описательный механизм процесса, до конца не изученного и поныне. В 1951 году при проведении реакции окисления лимонной кислоты броматом калия в кислотной среде в присутствии катализатора – ионов церия Ce+3, Белоусов обнаружил автоколебания. Течение реакции меняется со временем, и раствор периодически меняет цвет от бесцветного (Ce+3) к жёлтому (Ce+4) и обратно. Распространение волны в таких реакциях происходит в результате того, что реагенты в объеме жидкости локально переходят из основного состояния в возбужденное, а затем возвращаются в исходное. С точки зрения физики, именно это и есть настоящие волны. Этот процесс похож на волну, которую болельщики часто запускают на стадионах во время футбольных матчей – волна движется, несмотря на то, что все участники действа остаются на месте. Химические волны.

8 Существование электромагнитных волн было теоретически предсказано великим английским физиком Дж. Максвеллом в 1864 году. Максвелл проанализировал все известные к тому времени законы электродинамики и сделал попытку применить их к изменяющимся во времени электрическому и магнитному полям. Он обратил внимание на асимметрию взаимосвязи между электрическими и магнитными явлениями. Максвелл ввел в физику понятие вихревого электрического поля и предложил новую трактовку закона электромагнитной индукции, открытой Фарадеем в 1831 г.: Всякое изменение магнитного поля порождает в окружающем пространстве вихревое электрическое поле, силовые линии которого замкнуты. Максвелл высказал гипотезу о существовании и обратного процесса: Изменяющееся во времени электрическое поле порождает в окружающем пространстве магнитное поле. Электромагнитные волны

9 Закон электромагнитной индукции в трактовке Максвелла Гипотеза Максвелла. Изменяющееся электрическое поле порождает магнитное поле

10 Гравитационные волны разновидность волн на воде, при которых сила, возвращающая деформированную поверхность воды к состоянию равновесия, есть просто сила тяжести, т.е. перепад высот гребня и впадины в гравитационном поле. Гравитацио́нные во́лны.

11

12