Ma’ruza 25. To‘lqin tushunchasi

Ma’ruza 25. To‘lqin tushunchasi.

Reja:

1. 
   Ko‘ndalang va bo‘ylama to‘lqinlar.
   
2. 
   To‘lqin sirti va tronti.
   
3. 
   Torning tebranishi.
   
4. 
   YAssi sinusoidal to‘lqin.
   
5. 
   To‘lqin harakat energiyasi.
   
6. 
   To‘lqin energiyasi oqimi. Umov vektori.
   
7. 
   To‘lqin intensivligi.
   

Tayanch iboralar: To’lqin, to’lqin sirti, ko’ndalang to’lqin, bo’ylama to’lqin, to’lqin fronti

§25.1. To’lqinlar

Bizga ma`lumki, biror jismning muhitdagi tebranma harakati shu jism turgan muhitga uzatiladi. Agar tebranish havoda bo’lsa, o’zining harakatini havo zarrachalariga uzatadi. Havo zarrachalarini tebranma harakati barcha yo’nalishda havo bo’ylab tarqaladi. Bu hodisa suyuqliklarda ham, qattiq jismlarda ham ro’y beradi.

Shu tebranishning muhitda vaqt bo’yicha tarqalish jarayoniga to’lqin deyiladi.

Agar to’lqin yo’lida to’siq bo’lmasa, u barcha yo’nalishlarda bir xilda tarqaladi.

Ixtiyoriy bir vaqt momentida tebranishlar shu muhitni biror (yuzasiga) sirtiga bir vaqtda yetib boradi. Bu yuza to’lqin sirti (yuzasi) yoki to’lqin fronti deb ataladi va bu sirtdagi muhit zarrachalari bir xil fazada tebranadi.

To’lqin sirti –sferik sirt bo’lsa  sferik to’lqin,

Yassi sirt  yassi to’lqin deyiladi

Masalan: Tebranishlar suvda tarqalganda, to’lqinlar aylana do’ngliklar hosil qiladi – suv sirtida, suv hajmida esa to’lqin sferik bo’ladi.

Biror silindr ichidagi porshenning tebranma harakati porshen ichidagi gazga berilsin. Buyerda yassi to’lqin vujudga keladi. To’lqin sirti silindr o’qiga perpendikulyar bo’lgan yassi tekislikdan iborat.

Bunda zarrachalarning tebranishi to’lqin tarqalishi yo’nalishi bo’ylab yo’nalgan. Bunday to’lqin bo’ylama to’lqin deyiladi. Agar muhitning zarrachalarini tebranish yo’nalishi to’lqin tarqalishi yo’nalishiga perpendikulyar bo’lsa, bunday to’lqin ko’ndalang to’lqin deyiladi. Rubob va boshqa torli asboblarning torini tebranishi ko’ndalang to’lqinga misol bo’la oladi.

Torning tebranishi shu tor bo’ylab tarqalishi oddiy to’lqinga misol bo’la oladi.

Endi tebranishning tarqalish jarayonini ko’raylik.

Do’nglik tezlik bilan tor (sterjen) bo’yicha siljiydi, ya`ni tezlik bilan to’lqin tarqaladi. Agar torning taranglik kuchi va - uzunlik birligiga to’g’ri keladigan massasi aniq bo’lsa , u holda tor bo’ylab tebranishning tarqalish tezligi – to’lqin tezligi formula bilan aniqlanadi. Tarqalish vaqtida to’lqin shakli o’zgarmaydi, lekin u tezlik bilan siljiydi. Tor zarrachalarini tebranish tezligi ga teng bo’ladi.

Endi ixtiyoriy vaqt momentidagi torning tebranish ko’rinishini tahlil qilaylik.

Bu shakldan to’lqin qaysi yo’nalishda tarqalishi bilib bo’lmaydi. Shuning uchun va kuchlarini kattaligi va yo’nalishini bilishimiz zarur. kattaligi ga va torning elastiklik koeffisientiga bog’liq va .

Agar berilgan vaqt momentida tor nuqtalarini harakati malum bo’lsa, unda to’lqin tarqalish yo’nalishini qo’yidagicha rasmdan aniqlash mumkin:

Tebranishning tarqalish tezligi va shuning uchun:

a) tarqalish tezligi torning taranglik kuchi va uning chiziqiy zichligi ga bog’liq.

b) muhitning elastikligi qancha katta bo’lsa, tebranishlarning tarqalish tezligi shuncha katta bo’ladi.

v) Inertligi katta, ya`ni zichligi katta bo’lgan muhitda to’lqin tarqalish tezligi kichikdir.

Birligi SI da SGS da