Незатухаючі коливання

Якщо опір контура зменшувати до нуля  , тоді в   контурі виникають незатухаючі коливання, для яких справедливі такі співвідношення:

.

Заряди, напруги та струми в коливальному контурі будуть у цьому випадку рівні:

Період вільних незатухаючих коливань дорівнює

 (12)

Ця формула вперше була отримана в 1853 році В. Томсоном, тому і називається формулою Томсона.

Струм   в контурі можна переписати у вигляді:

. (13)

Тобто він відстає по фазі від різниці потенціалів на обкладках конденсатора на  . Амплітуда   сили струму, та амплітуда   різниці потенціалів дорівнюють:

 (14b)

тому

,

де величину   називають хвилевим опором контура.

Закон збереження енергії

Повна енергія контура складається із суми двох енергій: енергії заряду  , накопиченого на ємності,   та магнітної енергії на індуктивності  :

.

Максимальна енергія, що накопичується на ємності дорівнює максимальній енергії, що накопичується на індуктивності і дорівнює повній енергії контутру

.

Коливальні контури із джерелом напруги

]Послідовний контур

Послідовний контур - це такий коливальний контур, в якому джерело живлення підключено послідовно.

Паралельний контур

Висновки

В класичному коливальному контурі максимальне значення заряду на обкладках конденсатора завжди визначається початковими умовами. Скільки заряду   посадили на ємність, стільки ж і буде брати участь в коливаннях у випадку незатухаючих коливань. У випадку затухаючих коливань, кількість заряду буде перманентно зменшуватися.

Досліди Герца зацікавили фізиків усього світу. У Росії одним із перших почав вивчати електромагнітні хвилі викладач офіцерських Мінних класів у Кронштадті Олександр Степанович Попов. Почавши з дослідів Герца, він знайшов більш надійний спосіб реєстрації електромагнітних хвиль. Учений запропонував спеціальний прилад –когерер, який приймав електромагнітні хвилі.

Принцип радіозв’язку: змінний струм високої частоти, утворений у передаючій антені, викликає в навколишньому просторі змінне електричне поле, яке поширюється у вигляді електромагнітних хвиль. Досягнувши приймальної антени, електромагнітна хвиля викликає в ній змінний струм такої ж частоти, на якій працює передавач.

При радіотелефонному зв’язку звукові коливання перетворюються за допомогою мікрофону в електричні коливання тієї ж форми, але низької частоти. Для їх передачі на великі відстані необхідно провести модуляцію. Модуляція – зміна одного або кількох параметрів високочастотного коливання за законом низькочастотного коливання. Модуляцію коливань можна здійснювати, змінюючи їх амплітуду, частоту або фазу.

На приймальній станції з модульованих коливань виділяють сигнали звукової частоти. Для цього використовують детектор. Детектування – процес виділення низькочастотних коливань із прийнятих модульованих коливань високої частоти.

Інтерференція – це накладання двох або кількох світлових хвиль, що призводить до посилення й послаблення світла на певних ділянках.

Для спостереження інтерференції необхідне накладання когерентних хвиль, тобто таких, які мають однакові довжину й частоту. Для одержання таких хвиль використовують поділ пучка світла з одного джерела на два пучки. Після проходження світла через об’єкт, який розділяє пучок, одержуємо дві окремі когерентні електромагнітні хвилі. Різні частини цих хвиль потрапляють на екран у різних фазах. Якщо в певній точці екрану хвилі перебувають у фазі, то їхня дія підсилюється — у даній точці екрану підсилюється освітленість. Якщо хвилі приходять у певну точку екрану в протифазі, то їхня дія компенсується — у даній точці екрану світла не буде.

Амплітуда коливань буде максимальною, якщо різниця ходу двох хвиль дорівнює цілому числу довжин хвиль.

Найпростішим випадком інтерференції є накладання двох гармонічних хвиль з однаковою частотою і поляризацією. В такому випадку результуюча амплітуда А вираховується за формулою:

,

де   та   — амплітуди відповідних хвиль,   — різниця фаз цих хвиль.

Застосування інтерференції:

- визначення довжини світлової хвилі за допомогою інтерферометра,

- контрольно-вимірювальні прилади (контроль обробки поверхні, аналіз крові у медицині, аналіз газів),

- «просвітлення» оптики.

.