|
Majburiy tebranishlar:
har qanday tizimda oʻzgaruvchan tashqi kuch taʼsirida sodir boʻladigan tebranishlar (masalan, oʻzgaruvchan magnit maydon taʼsirida telefon membranasining tebranishi, oʻzgaruvchan yuk taʼsirida mexanik strukturaning tebranishi va boshqalar). V. to.ning tabiati tashqi kuchning tabiati bilan ham, tizimning oʻziga xos xususiyatlari bilan ham belgilanadi. Davriy tashqi kuch taʼsirining boshida V. to.ning tabiati vaqt oʻtishi bilan oʻzgaradi (xususan, V. to. davriy emas), faqat maʼlum vaqt oʻtgandan keyingina davriy V. to. davr bilan oʻzgaradi. tashqi kuch davriga teng (statsionar VK.). V. to.ning tebranish sistemasida oʻrnatilishi qanchalik tez sodir boʻlsa, bu sistemada tebranishlar shunchalik katta boʻladi.
Xususan, chiziqli tebranish sistemalarida tashqi kuch yoqilganda sistemada bir vaqtda erkin (yoki tabiiy) tebranishlar va V. to. paydo boʻladi va bu tebranishlarning dastlabki momentdagi amplitudalari teng boʻlib, fazalari teng boʻladi. qarama-qarshi ( guruch. ). Erkin tebranishlar asta-sekin zaiflashgandan so'ng, tizimda faqat barqaror holatdagi tebranishlar qoladi.
V. ning amplitudasi taʼsir etuvchi kuchning amplitudasi va sistemadagi zaiflashuv bilan belgilanadi. Agar damping kichik boʻlsa, u holda V. ning amplitudasi mohiyatan taʼsir etuvchi kuchning chastotasi bilan tizimning tabiiy tebranish chastotasi oʻrtasidagi nisbatga bogʻliq. Tashqi kuchning chastotasi tizimning tabiiy chastotasiga yaqinlashganda, V. ning amplitudasi keskin ortadi - rezonans boshlanadi. Chiziqli bo'lmagan tizimlarda (qarang Chiziqsiz tizimlar ) bo'sh va bo'sh joylarga bo'linish har doim ham mumkin emas.
Biz barcha sifatlar "bo'ylama" va "ko'ndalang" bilan tanish. Va faqat bilan tanish va faol bo'lmagan kundalik hayotda ularni foydalaning. u hech nima to'lqinlar, kelganda Lekin - suyuq havodan, qattiq moddaning yoki elektromagnit maydonlarda, u tez-tez savollar bir raqam. Odatda, kalomini tinglab «ko'ndalang va bo'ylama to'lqinlar," o'rtacha odam bir sinus to'lqin hisoblanadi. Albatta, tebranish suvda buzilishlar va ko'rinadi, shuning uchun hayot tajribasi, bir maslahat beradi. Aslida, dunyo murakkab va xilma-xil: bo'ylama to'lqinlar va ko'ndalang bo'lib mavjud.
har qanday o'rta (maydon, gaz, suyuq, qattiq nazar) tebranishi o'rta xususiyatlari bog'liq bir stavka bir nuqtadan energiya o'tkazish, sodir bo'lsa, ular to'lqinlari deyiladi. Tufayli hech tebranish zumda targ'ibotchisi boshlang'ich nuqtada bosqichini to'lqin va har qanday tugatish tobora manbadan masofa bilan farq, deb aslida. Doim esda saqlash lozim muhim nuqta: atrof-muhit tashkil qilish zarrachalar o'zlari tebranishi orqali energiya uzatish ko'chib, va muvozanatli holatda qoladi emas. batafsil jarayonini ko'rib Bundan tashqari, agar u o'zgarib, xavfsiz holatga zarralar emas, va ularning guruh, bir birlik hajmida jamlangan ayon bo'ladi. Bu oddiy arqon bilan tushunish mumkin: bir sobit oxiri va boshqa (biron tekislikda) dalgalanmalar ishlab chiqarish bo'lsa, to'lqinlar zarralar o'z tarkibida harakat paytida sodir bo'lgan, arqon moddiy halok emas sodir kamida.
Bo'ylama to'lqinlar faqat gazsimon va suyuq axborot vositalari xususiyati bor, lekin xoch - ham qattiq. elektromagnit, suyuqlik va elastik: Ayni paytda mavjud tasnifi uch guruhga barcha miltillovchi tartibsizlik ajratib turadi. ikkinchisi, siz nomi, tabiiy elastik (qattiq) muhitlar dan taxmin mumkin, shuning uchun ular ba'zan mexanik deyiladi sifatida.
o'rta zarralar Tebranishlar qachon bo'ylama to'lqinlar buzilishi targ'ibot vektoriga birga amal qilib, sodir bo'ladi. Bir misol, metall novda zich katta ob'ekt oxirigacha bir zarbadir. Ko'ndalang to'lqinlar vektor ta'siri perpendikulyar yo'nalishda targ'ib. A mantiqiy savol: "Nima uchun gazlar va suyuq axborot vositalarida sodir bo'lishi mumkin faqat bo'ylama to'lqin bo'lib,"? tushuntirish oddiy: Buning sababi keskin sobit emas, deb qattiq farqli ma'lumotlar muhiti tashkil etuvchi zarralar, erkin harakat mumkin, deb hisoblanadi. Shunga ko'ra, ko'ndalang tebranish tubdan mumkin emas.
o'tgan bir oz boshqacha tarzda shakllantirish mumkin: buzilishi oqibatida sizning atrof-muhit deformatsiyalari bir o'zgarish, keskinlik va siqilish sifatida namoyon bo'lsa, biz, mustahkam haqida bormoqda, buning uchun har ikki bo'ylama va ko'ndalang to'lqinlar yo'l. smenada ko'rinishi mumkin emas bo'lsa, o'rta biron bo'lishi mumkin.
alohida qiziqish bo'ylama bo'lgan elektromagnit to'lqinlar (SEW). Bu nazariy hech narsa kabi tebranishlar yuzaga kelishini oldini oladi-da, rasmiy fan tabiiy muhitda o'z mavjudligini inkor etadi. har doim sodir bo'lib sababi, oddiy: tamoyiliga asoslangan zamonaviy elektrodinamika elektromagnit to'lqinlar faqat xoch bo'lishi mumkin. Bunday jahon nuqtai rad ko'p fundamental e'tiqod qayta ko'rib sabab bo'lardi. Shunga qaramay, deyarli SEW mavjudligini isbot tajribalar natijalarini ko'p nashrlar mavjud. Bu bilvosita, bu turdagi to'lqinlar hosil qilish, aslida, mumkin ham materiyaning boshqa davlat aniqlash ko'rsatadi.
Yassi elektromagnit toʻlqin— elektromagnit toʻlqinni xarakterlovchi toʻlqin funksiyasi faqat bitta koordinataga, masalan {\displaystyle z} ga va vaqtga bogʻliq boʻlgan toʻlqin.
Yassi elektromagnit toʻlqin uchun va Lorentz sharti quyidagi koʻrinishda boʻladi:
Toʻlqin tenglamasining yechimi[]
Endi (1) tenglama quyidagi koʻrinishni oladi:
Bu toʻlqin tenglamani avval {\displaystyle \xi } boʻyicha integrallanadi
{\displaystyle \left({\dfrac {\partial }{\partial z}}+{\frac {1}{c}}{\dfrac {\partial }{\partial t}}\right)\left({\dfrac {\partial }{\partial z}}-{\frac {1}{c}}{\dfrac {\partial }{\partial t}}\right)f=0;\ \ \ \ \ (5)}
Yassi elektromagnit toʻlqin ]
Fazoda tarqalayotgan elektromagnit toʻlqin tenglamasini aniqlashda foydalanamiz. Yassi toʻlqinlar masalasini koʻrib chiqayotganimiz uchun faqatgina z {\displaystyle z} oʻqi boʻyicha yuguruvchi toʻlqin bilangina cheklanamiz. Shunday qilib, skalyar potensial va vektor potensial uchun (9) ga asosan quyidagicha yozish mumkin:
Do'stlaringiz bilan baham: |
