Рефераты по Физике

Учебник по физике для поступающих в ВУЗ

Страница 98

Акустика – область физики, изучающая звук.

Частота собственных колебаний связана с длиной волны (см.выше)

νn = n (n = 1,2,3,…), поэтому инфразвуковые волны, имеющие малую частоту, вызываются источниками, размеры которых значительны.

Необходимым условием распространения звуковых волн является наличие упругой среды.

В вакууму звуковые волны не распространяются (там нет частиц передающих возмущение от источника колебаний)

Скорость распространения звуковых волн определяется скоростью передачи взаимодействия между частицами упругой среды.

В газе скорость звука оказывается порядка (точнее – чуть меньше) тепловой скорости движения молекул.

В воздухе при температуре 20оС скорость звука 343 м/с

Чем больше потенциальная энергия взаимодействия молекул вещества, тем больше скорость звука.

Поэтому скорость звука в твердом теле, как правило, превышает скорость звука в газе.

В твердом теле, где могут распространяться как поперечные так и продольные волны, скорость их распространения различна.

В морской воде скорость звука 1513 м/с

Традиционными физиологическими характеристиками воспринимаемого звука являются:

- высота

- тембр

- громкость

Высота звука определяется частотой источника звуковых колебаний. Чем больше частота колебаний, тем выше звук.

Тембр звука определяется формой звуковых колебаний. Различие формы колебаний, имеющих одинаковый период, связано с разной относительной амплитудой моды и обертонов.

Громкость звука определяется давлением в звуковой волне и зависит от амплитуды колебаний в звуковой волне.

Порог слышимости – минимальное изменение давления, которое может фиксироваться человеческим ухом.

При частоте 1 кГц порог слышимости составляет 10-5Па (10-10атм)

Болевой порог – максимальное изменение давления, которое еще в состоянии фиксировать человеческое ухо без болевых ощущений.

Болевой порог соответствует давлению 10Па (10-4атм)

На практике громкость звука характеризуется уровнем интенсивности звука.

Интенсивность звука – отношение падающей на поверхность звуковой мощности к площади этой поверхности.

Единица интенсивности звука – Вт/м2

Порог слышимости соответствует интенсивности звука I0 = 10-12 Вт/м2

Болевой порог соответствует интенсивности звука Iбп = 1 Вт/м2

Уровень интенсивности звука – десятичный логарифм отношения двух интенсивностей звука.

Единица измерения – Б (Белл, в честь ученого Белла)

k = lg

На практике в качестве уровня интенсивности звука принимается величина, в 10 раз большая:

β = 10 lg

Единица измерения – дБ (децибел)

Уровень интенсивности 120 дБ является болевым порогом.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Мгновенное значение – значение в данный момент времени

Фаза колебаний – аргумент функции, описывающей гармонические колебания.

Напряжение и ток на резисторе совпадают по фазе в любой момент времени.

Действующее значение силы переменного тока – равно силе постоянного тока, выделяющего в проводнике такое же количество теплоты, что и переменный ток, за один и тот же промежуток времени.

Если переменный ток изменяется по гармоническому закону, в качестве промежутка времени выбирают период изменения тока.

Действующее (эффективное) значение силы переменного гармонического тока в меньше его амплитуды.

Iд =

Изменяющееся со временем электрическое поле является источником магнитного поля.

Магнитоэлектрическая индукция – явление возникновения магнитного поля в переменном электрическом поле.

Активное сопротивление – сопротивление элемента электрической цепи, в котором электрическая энергия необратимо преобразуется во внутреннюю (тепловую)

Реактивное сопротивление – элемент цепи, для которого средняя мощность переменного тока равна нулю.

Емкостное сопротивление – реактивное сопротивление конденсатора.

Индуктивное сопротивление – реактивное сопротивление катушки.

На активном сопротивлении ток и напряжение совпадают по фазе.

На индуктивном сопротивлении фаза напряжения «опережает» ток на π/2

На емкостном сопротивлении фаза тока «опережает» напряжение на π/2

Период электромагнитных колебаний в иде­альном колебательном контуре (т.е. в таком контуре, где нет потерь энергии) зависит от индуктивности катушки и емкости конденсатора и находится по формуле Томпсона:

Т = 2π

Полное сопротивление колебательного контура переменному току:

Z =

Резонанс в колебательном контуре – физическое явление резкого возрастания амплитуды колебаний силы тока в контуре при совпадении частоты вынужденных колебаний с частотой собственных колебаний в контуре.

Резонансная кривая – график зависимости амплитуды вынужденных колебаний силы тока от частоты приложенного к контуру напряжения.

В полупроводниках существует два механизма собственной проводимости – электронная и дырочная.

Электромагнитная волна – возмущение электромагнитного поля, распространяющееся в пространстве со скоростью света.

Электромагнитная волна является поперечной. Направления векторов напряженности электрического поля и индукции магнитного поля перпендикулярны друг другу и направлению распространения волны

Излучение электромагнитных волн возникает при ускоренном движении электрических зарядов.

Плотность энергии электромагнитного поля в вакууме пропорциональна квадрату напряженности электрического поля:

wэм = ε0E2

ε0 – диэлектрическая проницаемость вакуума

Уравнение бегущей гармонической волны напряженности электрического поля, распространяющейся в положительном направлении оси Х со скоростью v:

E = E0 sin [ w (t - ) ]

Длина волны – расстояние, на которое распространяется волна за период колебаний ее источника:

λ = vT

Плоскополяризованная (или линейнополяризованная) электромагнитная волна – волна, в которой вектор Е колеблется только в одном направлении, перпендикулярном направлению распространения волны.

Перейти на страницу:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  81  82  83  84  85  86  87  88  89  90  91  92  93  94  95  96  97  98  99  100