7. Принцип Гюйгенса.

Принцип Гюйгенса - фізичний принцип, згідно з яким будь-яка точка простору, якої досягла хвиля є джерелом хвиль, що розповсюджуються у всіх напрямках.

Принцип Гюйгенса пояснює багато оптичних явищ, серед яких прямолінійне розповсюдження світла, заломлення, дифракція.

Випромінені кожною точкою простору хвилі додаються, підсилюючи одна одну в певних напрямках, взаємно гасячись у інших, у залежності від різниці фаз коливань.

Принцип Гюйгенса є наближенням, яке при певному вмінні можна використовувати для розгляду оптичних явищ замість розв'язування часткових диференціальних рівнянь.

Згідно з хвильовою теорією Гюйгенса світло - це хвилі, що поширюються у світовому ефірі - гіпотетичному пружному середовищі, яке заповнює весь світовий простір, а також проміжки між дрібними частинками тіл.

8. Пружні хвилі. Довжина хвилі. Швидкість хвилі.

Пружні хвилі — пружні деформації, що поширюються в твердих, рідких і газоподібних середовищах. У однорідному ізотропному пружному середовищі вони бувають двох типів: хвилі розширення, пов'язані зі зміною густини (ущільнення і розрідження), та хвилі зсуву (вихрові), пов'язані лише зі зміною форми тіла. Якщо опір зсувові незначний, наприклад, у повітрі, то з'являються пружні хвилі розширення — звукові хвилі. На межі поділу двох середовищ можуть виникати поверхневі хвилі, а в тонких циліндричних стрижнях — поздовжні та крутильні пружні хвилі.

Довжина хвилі — характеристика плоскої періодичної хвилі, що позначає найменшу відстань між точками простору, в яких хвиля має одинакову фазу.

Довжина хвилі зазвичай позначається грецькою літерою λ.

Із довжиною хвилі однозначно зв'язана така характеристика, як хвильове число k

.

Довжина хвилі залежить від частоти. Ця залежність називається законом дисперсії. Часто залежність між частотою і довжиною хвилі обернено-пропорційна. У таких випадках швидкість розповсюдження хвилі фіксована й не залежить від частоти. Наприклад, для електромагнітної хвилі у вакуумі

де ν — лінійна частота, а c — швидкість світла.

Аналогічно, для звукових хвиль

де s — швидкість звуку.

При переході хвилі з одного середовища в інше довжина хвилі змінюється, на відміну від частоти, яка залишається сталою. Електромагнітні хвилі в середовищі зазвичай характеризуються приведеною довжиною хвилі, тобто довжиною, яку хвиля мала б у вакуумі.

Швидкістю хвилі и називають швидкість, з якою пе реміщається гребінь хвилі. Швидкість хвилі слід відрізняти від швидкості частинок самого середовища. Наприклад, швидкість хвилі, яка біжить по шнуру на малюнку 58, на прямлена вздовж шнура, тоді як швидкості частинок шнура напрямлені перпендикулярно до нього. За період, протягом якого поплавець здійснить одне коливання, тобто опустить ся з гребеня в западину і знову підніметься на гребінь, хвиля просунеться на відстань (лямда) і шв. Дорівнюватиме лямда /Т або лямда*обьем.

Варіант 3

1. Яка кутова швидкість обертання Землі навколо своєї осі?

Коли дивитися на Землю з боку Північного полюса, то вона обертається із на схід проти годинникової стрілки. Швидкість обертання Землі навколо своєї осі непостійна. На неї впливає переміщення речовини всередині планети і її поверхні (виверження вулканів, рух повітряних мас тощо). Кутова швидкість обертання всіх точок Землі однакова і становить 15°/год. Лінійна швидкість визначається відстанню, яку проходить точка на поверхні Землі за певний період часу. Нерухомими залишаються лише географічні полюси. З найбільшою швидкістю (464 м/с) обертаються точки на лінії екватора.

Осьове обертання Землі має важливі наслідки. Насамперед, при ньому виникає відцентрова сила, яка визначає особливості фігури Землі. Наша планета могла би бути кулею лише у тому випадку, коли б не оберталася. При цьому, внаслідок дії взаємного притягання, всі земні частки розташувалися б рівномірно навколо загального центра притягання - центра фігури. Сила притягання на поверхні кулі у такому випадку всюди була б однаковою й спрямованою до центра. Це була б поверхня рівноваги.