1-mavzu. Umumiy fizika faniga kirish Reja

19-mavzu. Mexanik to‘lqinlar
Reja:
1.Tebranishlarni elastik muhitda tarqalishi.
2.Bo’ylama va ko’ndalang to’lqinlar.
3.To’lqin tenglamasi.
4.To’lqin tezligi va energiyasi.
5.Akustika.

Mexanik to'lqin deb, mexanik tebranishlarning elastik muhitda, tarqalish prosessiga aytiladi. To'lqinlar tebranishi va tarqalish uo'nalishining o'zaro munosabatiga qarab ikki turga bo'linadi: bo'ylama va ko'ndalang to'lqinlar.

Bo'ylama to'lqin deb, muhit zarrachalari tebranish bo'ulab tarqaladigan to'lqinga aytiladi.

Ko'ndalang to'lqin deb, muhit zarrachalari tebranishiga ko'ndalang tarqaladigan to'lqinga aytiladi. Bo'ylama va ko'ndalang to'lqinlarning hosil bo'lishi yumshoq rrujina yordamida kuzatish juda qulaydir.

Erkin osilgan uzun prujinaning pastki qismiga gorizontal uo'nalishda zarba berilsa, unda ko'ndalang to'lqin hosil bo'ladi. Agar shu rrujina vertikal uo'nalishida zarba berilsa, bo'ylama to'lqin hosil bo'ladi.
Bo'ylama to'lqinlar elastik hajmga ega bo'lgan muhitda, ua'ni qattiq, suyuq va gazsimon jismlardagina tarqala oladi.
Ko'ndalang to'lqinlar esa siljish deformatsiyasiga ega bo'1gan muhitda, ua'ni faqat qattiq jismlarda va ikki muhit chegarasida tarqala oladi.
Bo'ylama to'lqinlarga misol qilib, kamertonning tebranishidan hosil bo'lgan to'lqinni, ua'ni umuman tovush to'lqinlarini misol qilib olish mumkin.

Ko’ndalang to'lqinlarga esa suyuqlik sirtida, arqon, rezina shnur, tor va shu kabilar bo'ylab tarqalgan to'lqinlar miso1 bo'la oladi.

To'lqinlarning shakli to'lqin sirti, to'lqin fronti bilan xarakterlanadi.
To'lqin sirti qilib, bir xil fazada tebranayotgan nuqtalarning geometrik o'rniga aytiladi.
To’lqin manbalarining shakliga qarab to'lqin sirtlari ham har hil ko'rinishga ega bo'ladi. Masalan, yassi to'lqinga to'lqin sirtlar tekisliklardan iborat bo'ladi.
To'lqin sirtida normal uo'nalishda o'tkazilgan chiziqlarga nur deyiladi. Nurning uo'nalishi to'qinning tarqalish uo'nalishi bilan mos tushadi. To'lqin manbaining energiyasi nur bo'ylab tarqaladi.
Yassi to'lqinda nurlar parallel uo'nalgan chiziqlardan iborat bo'ladi. Yassi to'lqinning tarqalishida to'lqin sirtining o'lchami manbadan uzoqlashgan sari o'zgarmaganligi sababli uassi to'lqinning energiyasi fazoda sochilmaydi, lekin tebranish amplitudasi ishqalanish, qarshilik kuchlarining ta'siri tufayligina kamayadi.

Agar to'lqin sirti sferadan iborat bo'lsa bundau to'lqinga sferik to'lqin deyiladi. Shunday to'lqin muhit ichiga joylashgan pulsatsiyalanuvchi sferadan iborat manbadan hosil bo'ladi (3). Bu holda to'lqin sirtlar sferalardan iborat bo'lib, nurlar esa pulsatsiyalanuvchi sfera radiuslarining davomi bo'ulab uo'nalgan bo'ladi.
Sferik to'lqinlar tarqalayotganda ham muhit zarrachalarining tebranish amplitudalari, ishqalanish kuchi sababli, manbadan uzoqlashgan sari kamaya boradi. Sferik to'lqin manba energiyasi sfera sirti bo'ylab tekis taqsinilanadi, sferaning radiusi esa to'lqin tarqalib borgan sari kattalashib boradi:
Binobarin, sferik to'lqin manbadan uzoqlashgan sari energiyasining zichligikamaya boradi.

Barcha yo'nalishi bo'yicha bir xil fizik xususiyatlarea ega bo'lgan muhitda, ua’ni izotrop muhitda to'lqinning froriti o’zgarmas tezlik bilan siljiydi.
Shuning uchun, to'lqin tarqalayotganda har bir muhit zarrachalarining tebranish davri T va chastotasi to'lqin manbaining tebranish davri va chastotasiga teng bo'ladi.
Muhitning xususiyatiga va tebranish chastotasiga bog'liq ravishda to'lqin sirtining, ua'ni to'lqin fazasining bir davr ichidagi siljishini xarakterlovchi kattalikga to'1qin uzunligi deb aytiladi.
Yassi va sferik to’lqinlarning hosil bo’lishi⁵⁸.

Takroriy davrlar vaqtiga mos kelgan to'lqin nuridagi nuqtalar bu xil fazalarda tebranadi, binobarin, to'lqin uzunligini umumiy ko'rinishda quydagicha ta'riflash mumkin.
To'lqin uzunligi deb, bitta nurda yotgan bir xil fazada tebranayotgan qo’shni nuqtalar orasidagi masofaga aylanadi.
Ko'ndalang to'lqinda to'lqining uzunligi L ikki qo'shni do'nglik yoki shuqurliklar orasidagi' masofaga teng bo'ladi. Vo'ylama to'lqinlarda esa ikki qo'shni zichlashish yoki siyraklashish markazlari orasidagi masofa ham to'1qin uzunligi L ga teng bo'1adi.