SHSoft.gr - ΦΥΣΙΚΗ - ΚΥΜΑΤΑ

 

Εισαγωγή στα εγκάρσια/διαμήκη κύματα και την κυματοσυνάρτηση σε μία διάσταση

 

1. Η πρώτη επαφή με τα εγκάρσια/διαμήκη αρμονικά κύματα

2. Εγκάρσιος παλμός σε τεντωμένη χορδή

 

3. Το μήκος κύματος ενός εγκάρσιου/διαμήκους αρμονικού κύματος

 

3. Η θεμελιώδης εξίσωση της κυματικής για εγκάρσια/διαμήκη αρμονικά κύματα

4. Διάδοση εγκάρσιου/διαμήκους αρμονικού κύματος, χρονική καθυστέρηση, διαφορές φάσης, περιστρεφόμενα διναύσματα και η κυματοσυνάρτηση σύμφωνα με τον Fourier.

5. Η κυματοσυνάρτηση ενός εγκάρσιου/διαμήκους αρμονικού κύματος σύμfωνα με τον d' Alembert.

6. Ο διπλός ρόλος της κυματοσυνάρτησης ενός αρμονικού κύματος.

Η μαθηματική περιγραφή ενός εγκάρσιου/διαμήκους αρμονικού κύματος με δύο τρόπους: περιγραφή της απλής αρμονικής ταλάντωσης του κάθε μορίου και περιγραφή των στιγμιοτύπων του αρμονικού κύματος.

 

 

 

Κυματικά φαινόμενα σε μία διάσταση

 

7. Προσδιορισμός ενός επίπεδου απλού αρμονικού κύματος από τις ταλαντώσεις σημείων του

 

Έστω ότι παρακολουθείτε μερικά σημεία που ταλαντώνονται με ίδιο πλάτος, ίδια συχνότητα, αλλά με διαφορετικές φάσεις. Μήπως οι ταλαντώσεις αυτές οφείλονται σε ένα διερχόμενο επίπεδο απλό αρμονικό κύμα; Και αν ναι τότε ποιο είναι αυτό; Με τι ταχύτητα διαδίδεται και ποιο είναι μήκος κύματός του;

Επιβεβαιώστε ότι οι ταλαντώσεις δύο σημείων, με ίδιο πλάτος και ίδια συχνότητα, μπορεί να οφείλονται σε ένα από άπειρα επίπεδα απλά αρμονικά κύματα που διαδίδονται προς τα δεξιά ή σε ένα από άπειρα επίπεδα απλά αρμονικά κύματα που διαδίδονται προς τα αριστερά.

Μάθετε ότι οι ταλαντώσεις τριών ή περισσότερων σημείων με ίδιο πλάτος και ίδια συχνότητα δεν είναι απαραίτητο να οφείλονται σε κάποιο διερχόμενο επίπεδο απλό αρμονικό κύμα.

 

Δείτε τη μαθηματική ανάλυση σε PDF

8. Η συμβολή δύο εγκάρσιων παλμών ή δύο εγκάρσιων αρμονικών κυμάτων σε τεντωμένη χορδή και η συμβολή δύο διαμηκών αρμονικών κυμάτων

9. Ανάκλαση εγκάρσιου παλμού ή εγκάρσιου απλού αρμονικού κύματος από το δεμένο ή ελεύθερο άκρο μιας τεντωμένης χορδής. Δημιουργία στάσιμων κυμάτων μετά από ανάκλαση

10. Δημιουργία στάσιμου κύματος σε τεντωμένη χορδή με τη μέθοδο των αλλεπάλληλων ανακλάσεων

11. Στάσιμα κύματα σε τεντωμένη χορδή και μέτρηση της ταχύτητας διάδοσης των κυμάτων

12. Αλλαγή στο μέσο κατά τη διάδοση εγκάρσιου παλμού και εγκάρσιου απλού αρμονικού κύματος σε χορδή (ανάκλαση-διάδοση σε μία διάσταση)

13. Ανάκλαση εγκάρσιου αρμονικού κύματος από κινούμενο άκρο (Το φαινόμενο Doppler σε μία διάσταση)

 

 

Κυματικά φαινόμενα σε επιφάνειες (δύο διαστάσεις)

 

14. Επίπεδα ή κυκλικά αρμονικά κύματα που διαδίδονται στην επιφάνεια υγρού (σε κάτοψη ή κάθετη τομή)

15. Συμβολή αρμονικών κυμάτων στην επιφάνεια υγρού από δύο πηγές.

Κάτοψη της χρονικής εξέλιξης του φαινομένου της συμβολής αρμονικών κυμάτων στην επιφάνεια υγρού από δύο όμοιες πηγές, με δυνατότητα να αλλάζετε τη συχνότητα ταλάντωσης και τη διαφορά φάσης στην ταλάντωση των δύο πηγών.

Χρωματική απεικόνιση του πλάτους ταλάντωσης των μορίων του υγρού για μεγαλύτερη έμφαση στις υπερβολές δημιουργικής και καταστροφικής συμβολής.

Μελέτη του φαινομένου με μείωση του πλάτους ταλάντωσης των μορίων του υγρού όσο μεγαλύτερη είναι η απόστασή τους από τις πηγές.

Εμφάνιση των μετώπων κύματος από κάθε μία από τις πηγές για ακόμη μία εξήγηση των σημείων δημιουργικής και καταστροφικής συμβολής.

16. Συμβολή αρμονικών κυμάτων στην επιφάνεια υγρού από πολλές πηγές.

 

Κάτοψη της χρονικής εξέλιξης του φαινομένου της συμβολής αρμονικών κυμάτων στην επιφάνεια υγρού από πολλές σύμφωνες πηγές, με δυνατότητα να αλλάζετε τη συχνότητα ταλάντωσης, την αρχική φάση και τη θέση των πηγών.

Χρωματική απεικόνιση του πλάτους ταλάντωσης των μορίων του υγρού για μεγαλύτερη έμφαση στα σημεία δημιουργικής και καταστροφικής συμβολής.

Μελέτη του φαινομένου με μείωση του πλάτους ταλάντωσης των μορίων του υγρού όσο μεγαλύτερη είναι η απόστασή τους από τις πηγές.

Εμφάνιση των μετώπων κύματος από κάθε μία από τις πηγές για ακόμη μία εξήγηση των σημείων δημιουργικής και καταστροφικής συμβολής.

Προτεινόμενες διατάξεις πηγών στις κορυφές κανονικών πολυγώνων και σε ευθύγραμμες συστοιχίες για την προσομοίωση του φράγματος περίθλασης.

17. Στάσιμα κύματα σε τεντωμένη ορθογώνια ή κυκλική μεμβράνη

Τρόποι αρμονικής ταλάντωσης ορθογωνίων και κυκλικών μεμβρανών.

Το φαινόμενο του εκφυλισμού στην περίπτωση ορθογωνίων μεμβρανών και η έλλειψη εκφυλισμού στην περίπτωση των κυκλικών μεμβρανών.

 

Περίθλαση και αρχή του Huygens

 

18. Διάδοση κυμάτων μέσα από οπές ή γύρω από εμπόδια στην επιφάνεια υγρών (περίθλαση)

19. Η αρχή του Huygens

20. Μετακίνηση ενός επίπεδου ή κυκλικού μετώπου κύματος με την αρχή του Huygens.

21. Ανάκλαση και διάθλαση επίπεδων και κυκλικών κυμάτων σύμφωνα με την αρχή του Huygens

Η απόδειξη των νόμων της ανάκλασης και της διάθλασης στα πλαίσια της θεωρίας του Huygens

 

22. Χρωματική απεικόνιση της έντασης στην περίθλαση Fraunhofer

 

 

Φαινόμενο Doppler

 

23. Φαινόμενο Doppler πάνω στην επιφάνεια υγρού, με ομαλά κινούμενη πηγή σε ακίνητο μέσο ή ακίνητη πηγή σε ομαλά κινούμενο μέσο.

 

(Τελευταία ενημέρωση 3 Αυγούστου 2017)