Mavzu: To’lqin o'tkazgichlarda to’lqinlarni qo’zg'atish elementleri va usullari. Aylanma hajmy resonotor
Yüklə 66,92 Kb.
|
|
Mavzu: To’lqin o'tkazgichlarda to’lqinlarni qo’zg'atish elementleri va usullari. Aylanma hajmy resonotor REJA: To’lqin nima? To’lqinlar va ularning turlari. To’lqin o’tkazuvchilar va ularning xususiyatlari To’lqinlarni muhitda tarqalish tezliklari va ularni o’lchash Toʻlqinlar — fazoda chekli tezlik bilan tarqaluvchi modda yoki muhitning holat oʻzgarishlaridir. Toʻlqinlarning tarqalish jarayonida energiya fazoning bir nuqtasidan ikkinchi nuktasiga uzatiladi, lekin zarralari koʻchmaydi. Turli xil mexanik, issiqlik, elektromagnit holat oʻzgarishlariga turli xil toʻlqinlar mos keladi. Elastik toʻlqin, sirtiy toʻlqin, elektromagnit toʻlqin turlari keng tarqalgan. Elastik deformatsiyalarni gaz, suyuqlik va qattiq jismlarda tarqalishi elastik toʻlqin deyiladi. Tovush toʻlqini va Yer qobigʻidan seysmik toʻlqin elastik toʻlqinning xususiy holi hisoblanadi. Ikki muhit chegarasi sirti boʻylab tarqaluvchi toʻlqinlar sirtiy toʻlqinlardirHar qanday (qattiq, suyuq va gazsimon) jismning zarralar orasida o‘zaro tutinish kuchlari mavjud bo‘lib, zarralar bir-biriga nisbatan siljiganda elastiklik kuchlari yuzaga keladi. Shu sababli. qattiq, suyuq va gaz holatdagi muhit e l a s t i k m u h i t deb ataladi. Agar elastik muhitning biror joyidagi zarra tebranma harakatga keltirilsa, u holda elastiklik kuchlari tufayli zarraning tebranishlari muhitning qo‘shni zarralariga uzatiladi. Biror vaqtdan so‘ng tebranishlar butun muhitga tarqaladi. Mexanik tebranishlarning muhitda tarqalish jarayoni m e x a n i k t o ‘ l q i n deb ataladi. to‘lqin tarqalayotgan muhitning zarralari to‘lqin bilan birga ko‘chmaydi, ular faqat o‘z muvozanat holatlari atrofida tebranib turadi, xolos. Barcha zarralarning tebranishi turli fazalar bilan bo‘ladi: zarra tebranish markazidan qancha uzoqda joylashgan bo‘lsa, u shuncha kech tebrana bosh laydi, ya’ni uning tebranishi faza jihatdan shuncha ko‘p orqada qoladi. Òebranishlarning tarqalishini quyidagi tajriba yordamida kuzatish mumkin. Aytaylik, bir uchi mahkamlangan uzun rezina shnur berilgan bo‘lsin. Agar shnurning ikkinchi uchidan biroz tortib turib, tebranma harakatga keltirilsa (shnur uchidan ushlab siltab yuborilsa), hosil bo‘lgan bukilish shnur bo‘ylab ma’lum bir tezlik bilan „chopadi“. Bukilish shnur mahkamlangan joyga borgach, orqaga qaytadi va qarama-qarshi yo‘nalishda tarqala boshlaydi . Agar shnurning uchini uzluksiz tebrantirib turilsa, shnur bo‘ylab to‘lqin tarqaladi . Shnur qancha tarang tortilsa, to‘lqin shuncha tez tarqaladi. Òo‘lqinning tarqalishida faqat shnur shaklining o‘zgarib turishini, biroq shnurning har bir qismi o‘zining o‘zgarmas muvozanat vaziyatiga nisbatan tebranishini kuzatish mumkin. 2.Ko‘ndalang va bo‘ylama to‘lqinlar Zarralarning tebranishi to‘lqin tarqalayotgan yo‘nalishga nisbatan qanday yo‘nalganligiga qarab, to‘lqinlar k o ‘ n d a l a n g va bo‘ylama to‘lqinlarga ajratiladi. Ko‘ndalang to‘lqinlarda muhitning zarralari to‘lqin tarqalayotgan yo‘nalishga perpendikular yo‘nalishda tebranadi. Shnur bo‘ylab tarqalayotgan to‘lqin k o ‘ n - d a l a n g t o ‘ l q i n bo‘ladi. Bo‘ylama to‘lqinda muhitning zarralari to‘lqin tarqalayotgan yo‘nalish bo‘yicha tebranadi. B o ‘ y l a m a t o ‘ l q i n n i katta diametrli uzun yumshoq prujina yordamida kuzatish qulay. Prujinaning erkin uchiga kaft bilan urib qo‘yilsa, prujina siqilishining prujina bo‘ylab tarqalishini kuzatish mumkin. Prujina uchiga ketma-ket bir necha marta urib, prujina bo‘ylab ketma-ket tarqaluvchi siqilish va cho‘zilishlardan iborat to‘lqinlarni yuzaga keltirish mumkin. Shunday qilib, muhitning har bir zarrasi o‘zining muvozanat vaziyati atrofida tebranadi, to‘lqin esa garmonik tebranishlarning zarradan zarraga qanday uzatilishini ko‘rsatadi. Òo‘lqinning tarqalish yo‘nalishi nur deb ataladi. Òo‘lqin muhitda tebranma harakat energiyasini eltadi, muhit moddasi esa ko‘chmaydi. Demak, nur muhitda tebranma harakat energiyasining uzatilish yo‘nalishini ko‘rsatadi. Òebranma harakatga keltirilgan boshlang‘ich zarra (vibrator) deyiladi. Vibratorning energiyasi zarradan zarraga tarqalib, to‘xtovsiz kamayib boradi va to‘lqin jarayon borgan sari so‘nib, oxiri to‘xtab qoladi. Uzluksiz to‘lqin jarayonni saqlab turish uchun vibratorga tashqaridan to‘xtovsiz energiya berib turish kera 3.TO’LQIN O’TKAZUVCHILAR VA ULARNING XUSUSIYATLARI. Qattiq jismlardagi elastik toʻlqinlar, jumladan, Yerning seysmik toʻlqinlari boʻylama toʻlqinlar shaklidagina emas, koʻndalang toʻlqinlar ham boʻlishi mumkin. Muhit zarralarining tebranishlari toʻlqinlar tarqalishi yoʻnalishiga perpendikulyardir. Elektromagnit toʻlqinlar koʻndalang toʻlqinlardir, ularda tebranuvchi elektr maydon va magnit maydon kuchlanganliklarining yoʻnalishlari toʻlqinlar tarqalishi yoʻnalishiga perpendikulyar boʻladi. Mexanik toʻlqinlar manbai tashqi kuch taʼsirida holati oʻzgarishga moyil boʻlgan chekli jism va moddalar boʻlib, elektromagnit toʻlqinlar manbai tebranish konturi va harakatlanayotgan zaryadlar hisoblanadi. toʻlqinlarning xossalarini oʻrganishda uning parametrlaridan, yaʼni amplitudasi, uzunligi, chastotasi, uning tarqalish tezligi, fazasi, toʻlqin vektori va boshqa kattaliklardan foydalaniladi. toʻlqinlar chastotasi, fazasi yoki amplitudasining oʻzgarishini toʻlqinlar modulyatsiyasi deyiladi.Ixtiyoriy shakldagi har qanday toʻlqinlar garmonik toʻlqinlar yigʻindisi deb qaralishi mumkin. Vaqtning har bir momentida fazoning cheklangan kichik qismidagi juda yaqin chastotalarga ega toʻlqinlar tizimi toʻlqinlar guruhi yoki toʻlqinlar paketi deyiladi. Umuman toʻlqinlar fronti va toʻlqinlar paketining biror, masalan, maksimal amplitudasi turli tezliklar bilan tarqaladi. Toʻlqinlar fronti tezligi biror oʻzgarmas faza tezligidir, shu sababli bu tezlik fazaviy tezlik deyiladi. Toʻlqinlar paketiga tegishli aniq amplituda tezligi guruhli tezlik deyiladi. Toʻlqinlar tarqalishida energiya guruhli tezlik bilan tarqaladi. Turli toʻlqinlar uchun interferensiya, difraksiya, sinish, qaytish, qutblanish va boshqa hodisalar bir xil qonuniyatlar asosida boradi. Toʻlqinlarning gravitatsion va glyuon turlari tajribada tasdiqlanmagan. To‘lqin sirtlari turli shakllarda bo‘lishi mumkin. Eng sodda holda ular tekislik yoki sfera shaklida bo‘ladi. Bu hollarda to‘lqinlar, mos ravishda, yassito‘lqinlar yoki sferik to‘lqinlar deyiladi. 4. To’lqinlarni muhitda tarqalish tezliklari va ularni o’lchash. To‘lqin mavjud ekan, muhitning zarralari o‘zlarining muvo zanat holatlari atrofida doim tebranib turadi. Shu bilan birga, turli zarralar faza bo‘yicha siljigan holda tebranadi. Vaqtning ayni bir paytida siljish kattaligi va yo‘nalishi bir xil bo‘lgan zarralar bir xil fazada tebranadi. ganimizdek, tebranishlar bir davr ichida Bir xil fazada tebranayotgan ketma-ket olingan ikki zarra orasidagi masofa to‘lqin uzunligi deb ataladi va (lambda) harfi bilan belgilanadi. Ko‘ndalang to‘lqinda ikki qo‘shni qavariqlik yoki botiqlik orasidagi masofa, bo‘ylama to‘lqinda esa ikkita qo‘shni siyraklanish yoki zichlanish orasidagi masofa to‘lqin uzunligi bo‘ladi To‘lqin zarralarining tebranish davri t o ‘ l q i n d a v r i deb, tebranish chastotasi t o ‘ l q i n c h a s t o t a s i deb yuritiladi. Bir davr davomida to‘lqin masofaga siljiydi. Elastik muhitda tebranishlar doimiy tezlik bilan tarqaladi. To‘lqin o‘tgan yo‘lining uning shu yo‘lni o‘tgan vaqtiga nisbati bilan o‘lchanadigan kattalik to‘lqinning tarqalish tezligi yoki sodda qilib to‘lqin tezligi deb ataladi: T v (193) T davr bilan v chastota o‘zaro T 1 formula orqali bog‘langanligi uchun v = bo‘ladi. Shunday qilib, to‘lqin tezligi to‘lqin uzunligi bilan tebranishlar chastotasining ko‘paytmasiga teng bo‘ladi. To‘lqinning tarqalish tezligi uning eng muhim xarakteristikalaridan biridir. Tajribalar tebranishlar chastotasi juda katta bo‘lmagan hollarda berilgan muhitda to‘lqinning tarqalish tezligi chastotaga bog‘liq bo‘lmasligini va faqat muhitning holati va fizik xususiyatlari bilan aniqlanishini ko‘rsatadi. To‘lqin bir muhitdan ikkinchi muhitga o‘tganda, boshqa fizik kattaliklar kabi, to‘lqinning tarqalish tezligi ham o‘zgaradi, ammo chastotasi o‘zgarmaydi. Bundan to‘lqin bir muhitdan ikkinchi muhitga o‘tganida to‘lqin uzunligi o‘zgaradi, degan xulosa kelib chiqadi. Berilgan muhitda to‘lqinning tezligi katta bo‘lsa, ma’lum tebranishlar chastotasiga mos keluvchi to‘lqin uzunligi ham katta bo‘ladi. Suyuqlik va gazlarning hajmi o‘zgarganda elastiklik kuchlari maydonga keladi. Shuning uchun suyuqlik va gazlarda faqat bo‘ylama to‘lqinlar tarqalishi mumkin. Elastiklik kuchlari qattiq jismlarning shakli o‘zgarganda ham, hajmi o‘zgarganda ham vujudga keladi. Shu sababli, ularda bo‘ylama to‘lqinlar hamda ko‘ndalang to‘lqinlar tarqalishi mumkin. Barcha qattiq jismlarda bo‘ylama to‘lqinlarning tarqalish tezligi ko‘ndalang to‘lqinlarning tezligidan katta bo‘ladi. Yüklə 66,92 Kb. Dostları ilə paylaş:
|