Lained (0)

Kiviõli 1. Keskkool
Lained
Referaat
Juhendaja : õp. Kati Lillemets
Kairit Tops
10.klass
Varinurme 2011
Sisukord:

• Sissejuhatus
  
• Lainete liigid
  
• Ristlained
  
• Pikilaine
  
• Laine liigitamine kuju järgi
  
• Pinnalaine
  
• Ringlaine
  
• Ruumilaine
  
• Difraktsioon
  
• Pildid
  
• Kokkuvõte
  
• Allikad
  

Sissejuhatus
Laineks nimetatakse võnkumise levimisprotsessi ruumis.
Lained jagunevad ristlaineteks ja pikilaineteks, keskkonna järgi ruumelastsuslaineteks ja kujuelastsuslaineteks. On olemas ka pinnalained , kus häiritud on vedeliku pind, paralleelsete lainepindatega laineid nimetatakse tasalaineteks,
Laine on võnkumiste levimine. Lainet põhjustab võnkeallika võnkumine. Kui võnkeallikas võngub harmooniliselt, siis on ka tekkiv laine harmooniline, ehk teisiti öeldes, laine profiiliks on sinusoid . Laineid saab tekitada ka gaasis, näiteks õhus.
Laine põhitunnuseks on energia edasikandmine. Näiteks helilaine kannab edasi helienergiat, valguslaine kannab edasi valgusenergiat .
Laine kirjeldamisel kasutatakse mitmeid suurusi. Neist olulisemad on lainepikkus tähisega lambda - λ, lainekõrgus tähisega h ja lainete levimiskiirust tähisega v.
Ristlaine
Laineringide tekkimist saab seletada veeosakeste vaheliste mõjujõududega. Kui õngekork võngub üles-alla, hakkab liikuma ka temaga vahetult kokkupuutuv vesi. Et aga veemolekulide vahel mõjuvad jõud, siis liikudes ise, panevad nad liikuma ka naabrid . Need omakorda jälle oma naabrid jne. Veeosakestel on kõigil teatud inertsus ja sellepärast ei hakka nad liikuma silmapilkselt. Laineallikast kaugemates punktides tekkiv võnkumine jääb laineallikaga võrreldes sellest ajast maha. Nii ei hakkagi vee kogu pind korraga ühes taktis liikuma, vaid võnkumine kandub laineallikast eemale kõikides suundades lõpliku kiirusega.
Pikilaine
Pikilaine on laine, milles võnkumine toimub laine levimise sihis. Pikilained võivad tekkida gaasides, vedelikes ja tahketes kehades , ristlained aga niisugustes tahketes kehades, milles deformatsioon põhjustab elastsusjõu tekke, ja vedelike pinnal pindpinevusjõudude toimel. Pikilaine on ka näiteks helilaine.
Lainete liigitamine kuju järgi.
Pinnalaine
Pinnalained on lained, mis tekivad tahke keha, vedeliku või gaasi pinnal. Pinnalainete seas on seismilised pinnalained, akustilised pinnalained, tuulelained, raskuslained ja kapillaarlained.

Veekogus esinevad pinnalained

Domineeriv lainete tekitaja veekogudel on tuul, mis tekitab muu hulgas merelainetuse.Vee (või muu vedeliku) pindpinevus määrab 2 cm-st väiksema lainepikkusega kapillaarlainete omadused. Suurema lainepikkuse puhul määrab lainete omadused inerts , raskusjõud ning sellest tingitud rõhu- ja liikumisemuutused.

Lühikesed ja pikad pinnalained

Pinnalaineid saab jagada lühikesteks ja pikkadeks. Lühikeste pinnalainete lainepikkus on vee sügavusest palju väiksem, pikkadest lainetest saab aga rääkida, kui lainepikkus on vee sügavusest vähemalt 20 korda pikem ja sel juhul ulatub lainete mõju veekogu põhjani.
Madalas, rannikulähedases vees tekivad sageli murdlained. Vette visatud kivid ja voolutakistused tekitavad tüüpilisi pinnalaineid. Sõitvaid laevu saadavad vöörilained. Pinnalained on ka ummiklained.
Ringlaine
Ringlaine korral on lainefrondiks ringjoon. Ringlained on ristlained. Ringlained tekivad punktikujulisest allikast ja levivad igas suunas ühesuguse kiirusega. Ringlaine tekib siis kui visata kivi vette või kui part ujub vees.
Ruumilaine
Ruumilained esinevad Maa sisemuses. Ruumilained jaotatakse omakorda kaheks liigiks - piki- ja ristilained.

• Pikilainete puhul toimub kivimosakeste võnkumine samas sihis leviva laine suunaga.
  
• Ristilainete puhul toimub osakeste võnkumine risti laine levikusuunale
  

Ristilained ei levi vedelas keskkonnas. Pikilained on kiiremad kui ristilained.
Ruumilainete leviku kiirus Maa sisemuses sõltub otseselt keskkonna omadustest, eelkõige tihedusest mis on määratletud seal esinevate kivimite ja mineraalidega, nende faasiliste olekute ning kristallstruktuuriga. Need omadused otseses sõltuvuses Maasisese temperatuuri ja rõhu muutustest .
Ruumilaine tekkib laine osalise peegeldumise tõttu ionosfääri kihtidelt ja levib märgatavalt kaugemale.
Difraktsioon
Difraktsiooniks nimetatakse lainete kõrvalekaldumist sirgjoonelisest levimisteest ning nende paindumist tõkete taha. Mida suurem on lainepikkus, seda suurem ka paindumine.  Difraktsiooni saab jälgida vahetult näiteks veelaineid jälgides, kui mõni jõuab veest väljaulatuva kivini – lained painduvad vähemalt osaliselt ka kivi taha.
Difraktsioon saab tekkida siis, kui seda põhjustavad objektid on samas suurusjärgus lainepikkusega.
Valguse puhul on difraktsiooni jälgida keerukas, sest vastavad objektid peavad olema väga väikesed ja üks võimalusi selle uurimiseks on difraktsioonivõre kasutamine.  Looduses võib-olla selleks võreks udu ja pilved . Sel juhul tekib tara , mis kujutab endast enamasti värvilist ümmargust piirkonda ümber valgusallika, samuti võib difraktsiooniilminguid näha vikerkaarte korral, siis tekivad lisakaared põhikaare alla või uduvikerkaare puhul, mille valge värvus ongi difraktsioonist tingitud.
Väga korrapärane difraktsioon tekib siis, kui päike on üsna silmapiiri lähedal ja maapinna lähedal on hõre udu. Sel korral võivad udupiisad olla korrapärase suuruse ja paigutusega ning tekib mitu difraktsioonimaksimumi
Kokkuvõte
Kokkuvõtteks võin öelda, et sain lainetest rohkem teada kui ma siiamaani olen teadnud . Erinevaid lainete liike ei teadnudki.
Allikad
http://et.wikipedia.org/wiki/Laine
http://et.wikipedia.org/wiki/Pinnalained
http://www.syg.edu.ee/oppematerjalid/fyysika_astronoomia/lainete_liigid.html
http://web.zone.ee/pizipuravik/MEHAANIKA.pdf