· periood ajavahemik, mille jooksul sündmus kordub, tähis T, ühik 1s. (lk.90) · sagedus ajaühikus korduvate sündmuste arv, tähis f, ühik herts (Hz) (lk.90) · hälve keha kaugus tasakaaluasendist, tähis x (lk.97) · amplituud maksimaalne hälve ehk suurim kaugus tasakaaluasendist, tähis x0 (lk.97) laine: · ristlaine võnkumine toimub levimissihiga risti. (lk.103) · pikilaine võnkumine toimub piki levimissihti. (lk.103) · laine levimiskiiruse ja lainepikkuse (tähis lambda ) seos Lainepikkus võrdub laine levimiskiiruse ja laine sageduse jagatisega. OSKUSED: ülesannete lahendamine ühtlase ringliikumise kohta. v joonkiirus nurkkiirus r raadius T periood an kesktõmbekiirendus f sagedus
uurimine. vihtide komplekt, heligeneraator, magnet, kruvik, joonlaud, millimeetripaber. Skeem Teoreetilised alused: Kahest otsast kinnitatud ja pingutatud keel võib võnkuda nii, et temal tekivad seisulained. Keele otstel on seejuures alati sõlmed ja keele pikkusele l mahub täisarv poollaineid kus n on lainepikkus ja n = 1, 2, 5, ... Arvestades seost laine levimiskiiruse v, sageduse f ja lainepikkuse vahel v = f, võib valemi anda kujul määrab keele omasagedused. Kõige madalam sagedus on juhul, kui n = 1 ja seda nimetatakse põhisageduseks. ülejäänud sagedused on selle täisarvkordsed. Neid nimetatakse ülemtoonideks eht harmoonilisteksristlainets levimiskiirus keeles on määratud seosega v = kus F on keelt pingutav jõud, - keele materjali tihedus S - keele ristlõike pindala
millimeetripaber. Töö teoreetilised alused Kahest otsast kinnitatud ja pingutatud keel võib võnkuda nii, et temal tekivad seisulained. Keele otstel on seejuures alati sõlmed ja keele pikkusele l mahub täisarv poollaineid: n n =l 2 (1) kus n on lainepikkus ja n=1,2,3... Arvestades seost laine levimiskiiruse v, sageduse f ja lainepikkuse vahel v=f, võib valemi (1) anda kujul: n fn = v 2l . (2) Võrrand (2) määrab keele omasagedused. Kõige madalam sagedus on juhul, kui n=1 ja seda nimetatakse põhisageduseks. Ülejäänud sagedused on selle täisarvkordsed. Neid nimetatakse ülemtoonideks ehk harmoonilisteks
Teooria Töö teoreetilised alused Kahest otsast kinnitatud ja pingutatud keel võib võnkuda nii, et temal tekivad seisulained. Keele otstel on seejuures alati sõlmed ja keele pikkusele l mahub täisarv poollaineid: λn 1. n =l , 2 kus λn on lainepikkus ja n=1,2,3,… Arvestades seost laine levimiskiiruse , sageduse f ja lainepikkuse λ vahel v =λ f , võib valemi (1) anda kujul: n 2. f n= v 2l . Võrrand (2) määrab keele omasagedused. Kõige madalam sagedus on juhul, kui
a=v2/r a=2r Joonkiiruse ja nurkkiiruse seos v=r Periood aeg, mille jooksul keha sooritab ühe võnke/täisringi. Sagedus keha poolt ajaühikus tehtud võngete/täisringide arv. f=1/T Hälve võnkuva keha kaugus tasakaaluasendist. Amplituud võnkuva keha suurim kaugus tasakaaluasendist. Ristlaine laine, mille korral osakesed võnguvad risti laine levimissuunaga. Vee pinnalained. Pikilaine laine, mille korral osakesed võnguvad piki laine levimissuunda. Helilained. Laine levimiskiiruse ja lainepikkuse seos v=f Lainefront pind, mis eraldab keskkondi, kuhu laine on ja ei ole levinud. Punktid võnguvad samas faasis. Lainepikkus laine kahe samas faasis võnkuva lähima punkti vaheline kaugus. Faas näitab, millises seisundis võnkuv süsteem või keha hetkel on. Koherentsus lained, mille käiguvahe ajas on konstant interferents lainete liitumine, mille tulemusena lained tugevdavad või nõrgendavad üksteist. difraktsioon valguslainete paindumine tõkke taha.
ekvivalendidega. k=A/F-z A-aatomi mass F-faraday arv z- aine valents 5. Dispersiooniks nimetatakse aine murdumisnäitaja olenevust elektromagnetlaine sagedusest. Aine murdumisnäitajat võib defineerida kahel kujul: 1- geomeetriline määratlus, mille järgi aine murdumisnäitaja on valguse langemis- ja murdumisnurga siinuste suhe, kui valgus langeb ainele vaakumis. 2- määrab murdumisnäitaja levimiskiiruse järgi samades keskondades. n=sina/sinb=c/v c- valguse levimise kiirus vaakumis v- valguse levimise kiirus aines Murdumise füüsikaline põhjus on kiiruse muutus üleminekul ühest keskonnast teise.
Lained: Laineks nimetatakse võnkumise levimisprotsessi ruumis. Laine on võnkumiste levimine. Lainet elastses keskkonnas tekitab selle ühe osa häiritus, millest tuleb võnkumine ümber tasakaaluasendi. Lainet keskkonnas põhjustab võnkeallika võnkumine. Laine levimiskiiruse määrab keskkonna inertsuse ja elastsuse vaheline vastastikune toime. Elastsusel põhinevad jõud, mis püüavad häiritusest tingitud seisundimuutust kaotada, inertsus paneb nende jõudude toimele vastu. Laineid saab tekitada ka gaasis, näiteks õhus. Laineallikaks on sel juhul heliallikas, mis paneb õhuosakesed võnkuma. Tekkivad õhu tiheduse muutused hakkavad ruumis levima lainena. Kui heliallikas võngub harmooniliselt, siis on ka tekkiv laine harmooniline
6. Mõõtke 4...5 erineva koormisega m keele põhisagedustele (n=1) vastavad generaatori sagedused fgen. Tulemused kandke tabelisse. 7. Arvutage valemiga keele omavõnkesagedused fn ja võrrelge saadud tulemusi heligeneraatori limbilt saadutega. Selgitage erinevuste põhjusi. 8. Kasutades valemit arvutage keele erinevatele pingetele vastavad lainete levimiskiirused ja nende vead. 9. Joonestage graafik laine levimiskiiruse v sõltuvuse kohta keelt pingutavast jõust F. Tabel 1 Seisulainete uurimine keelel l=...........±............. d=...........±.......... =.........±........... Katse v, m, g fgen, Hz fn, Hz v, nr. Arvutused ja veaarvutused Omavõnkesageduste arvutamine 1. n=1 2. n=2 3. n=3 4. n=4
kohta kõik sirgjoonelise liikumise seosed. Kõikide vabalt langevate kehade kiirus, ühes ja samas maa lähedus punktis muutub ühtemoodi ehk nende kehade kiirendus on ühesugune. Vabalt langemise kiirust tähistatakse g=9,8 m/s2 4. Perioodiline liikumine Märksõnad: ringliikumine, nurkkiirus, kesktõmbekiirendus, joonkiiruse ja nurkkiiruse seos. Võnkumine: periood, sagedus, hälve, amplituud. Laine: ristlaine, pikilaine, laine levimiskiiruse ja lainepikkuse seos. Oskused: ülesannete lahendamine ühtlase ringliikumise kohta. v joonkiirus, nurkkiirus, r raadius, T periood, an kesktõmbekiirendus, f sagedus Ringliikumiseks nimetatakse punktmassi liikumist mööda ringjoonekujulist trajektoori. Ühtlaselt ringjoonel liikuva punkti nurkkiiruseks nimetatakse selle punktini tõmmatud raadiuse pöördenurga ja nurga moodustamiseks kulunud ajavahemiku suhet: = t .
03 = 3*10^8 / 13*10^9 = 0,02308 m 04 = 3*10^8 / 16*10^9 = 0,01875 m 5. Leidsime arvutuslikult lainepikkused lainejuhis, kasutades valemit g1 = 0,03750 / SQRT(1 (0,03750 / 2* 0,023)^2) = 0,06475 m g2 = 0,03000 / SQRT(1 (0,03000 / 2* 0,023)^2) = 0,03957 m g3 = 0,02308 / SQRT(1 (0,02308 / 2* 0,023)^2) = 0,02668 m g4 = 0,01875 / SQRT(1 (0,01875 / 2* 0,023)^2) = 0,02053 m 6. 7. Kokkuvõte ja järeldused Dispersiooniks nimetatakse laine levimiskiiruse sõltuvust sagedusest. Selle korral signaali erinevad sageduskomponendid levivad erinevate faasikiirustega ning signaali levimiskiirust ei saa samastada enam faasikiirusega. Sellisel juhul signaali levimiskiirust iseloomustatakse nn grupikiirusega, mis langeb kokku energia levimisega ruumis. Katsete tulemustena leitud lainepikkused lainejuhis erinesid tunduvalt arvutuslikult leitud lainepikkustest. Suur erinevus on arvatavasti tingitud sellest, et katsete läbiviimiseks
0,07 0,06 0,05 lainepikkus 0,04 0,03 0,02 0,01 0 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Sagedus Kokkuvõte Antud praktikumis saime uurida ja tutvuda dispersiooniga lainejuhis. Saime teada et dispersiooniks nimetatakse laine levimiskiiruse sõltuvust sagedusest. Mõõdetud ja arvutatud tulemused olid omavahel võrreldes natuke erinevad, kuid mitte eriti palju. Lainepikkus mõõdetuna lainejuhis ja lainepikkus vabas ruumis tulemused on üsnagi sarnased.
pöördväärtusega. Lainepikkus laine levikusihis mõõdetud vahemaa kahe lähima samas faasis võnkuva keskkonnaosakese vahel. 1 = = . (8.2) 2 T Kui laine levib ühe lainepikkuse võrra, siis iga keskkonnaosake sooritab ühe täisvõnke. Selleks kulub üks periood, Järelikult ühe perioodi vältel levib laine edasi ühe lainepikkuse võrra. Seda teades saab laine levimiskiiruse seostada lainet iseloomustavate suurustega, lähtudes ühtlase liikumise kiiruse valemist s v= . t Eelpoolöeldu põhjal, kui t=T, siis s = , järelikult v= . T Kui arvestame veel valemit (7.66), saame laine levimiskiiruseks v = . (8.3) Laine levimiskiirus võrdub lainepikkuse ja sageduse korrutisega. 8.2 Sfääriline ja tasapinnaline laine
v = = f - laine pikkus , T võnkeperiood , f- sagedus T Lainetega kaasnevad nähtused Lainete peegeldumine Kaja Ühtlases keskkonnas levib laine sirgjooneliselt Peegelduvad kõik lained sõltumata liigist Peegeldumine laine tagasipöördumine kahe keskkonna lahutuspinnalt lähtekeskkonda Peegeldumisnurk = langemisnurk Lainete murdumine Murdumine laine levimissuuna muutumine ühest keskkonnast teise üleminekul Põhjuseks on laine levimiskiiruse erinevus keskkondades (laine pöördub sinna kus on levimiskiirus väiksem) Lainete interferents Interferents nähtus, kus kahe või enam laine liitumisel tekib uus laine, mille kuju erinev liituvate lainete kujust Samas faasis liituvad lained võimenduvad ja vastand faasis nõrgenevad Tekkimiseks peab olema sama sagedus ning võnkumisfaaside erinevus ei tohi muutuda Lainete difraktsioon Difraktsioon nähtus, kus lained painduvad tõkete taha
On olemas kapinnalained, kus häiritud on vedeliku pind, paralleelsete lainepindatega laineid nimetatakse tasalaineteks, kontsentriliste sfääridegasfäärilisteks laineteks. 5. Lainete omadused: Lained kannavad energiat, seda iseloomustavad füüsikalised suurused energiavoog läbi pinna ja energiavootihedus- Poyntingi vektor. 6. Lainepikkus: Lainepikkuseks nimetatakse füüsikas kaugust kahe teineteisele lähima samas faasis võnkuva punkti vahel. Lainepikkus on võrdne laine levimiskiiruse v ja laine sagedus f jagatisega: Lainesagedus: Sagedus on võrdsete ajavahemike tagant korduvate sündmuste (füüsikas enamasti võngete, impulsside vmt) arv ajaühikus. Laineperiood: Laineperiood T (1s) näitab aega, mis kulub valguslainel ühe lainepikkuse läbimiseks. Laine levimiskiirus: vaata lainepikkuse alt 7. Lainete liigid: Pikilained Gaasimolekulid võnguvad piku levimissuunda Ristlained Molekulid võnguvad levimissuunaga risti. Ringlained
Valguse ja aine vastastikmõju Lainepikkus Lainepikkus- füüsikas kaugus kahe teineteisele läima samas faasis võnkuva punkti vahel. Võrdne laine levimiskiiruse ja laine sageduse jagatisega. Tähis: lambda (λ ) Heli sagedus Helid võivad olla nii madalad kui ka kõrged. Heli sagedus- näitab, mitu täisvõnget sooritab õhuosake ühe sekundi jooksul. Tähis: f Mõõdetakse hertsides. Helikiirus on võrdne sageduse ja lainepikkuse korrutisega. Kontrollküsimused: 1.Milline tingimus peab olema täidetud, et valgust võiks vaadelda kiirtena? Vastus: tõkked on palju suuremad kui lainepikkus. 2
340 = 2 _5 /^ = 2 Suhteliste vigade arvutamine _1=(_1)/_1 3.789 100%= 100%= 2.18% 174.1 _2=(_2)/_2 3.282 100%= 100%= 2.18% 150.7 _3=(_3)/_3 2.320 100%= 2.18% 100%= 106.6 _4=(_4)/_4 1.895 100%= 2.18% 100%= 87.03 _5=(_5)/_5 1.340 100%= 2.18% 100%= 61.54 Laine levimiskiiruse sõltuvus pingutatavast jõust 200 180 160 140 120 100 Kiirus, m/s 80 60 40 20 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Jõud, N Graafiku arvutustabel
levimist faasi- ja grupikiirusega. Faasikiirus on võrdne selle kiirusega, millega antakse edasi elektromagnetilise laine faas ( EML faas )laine levimise suunas. Kuna dispersiooni puhul signaali erinevad sageduskomponendid levivad erinevate faasikiirustega, ei saa signaali levimiskiirust enam samastada faasikiirusega. Sel juhul signaali levimiskiirust iseloomustab nn. grupikiirus, mille võib sisse tuua kui signaali moodustava lainete grupi levimiskiiruse, s.t. signaali mähisjoone levimiskiiruse.Grupikiirus langeb kokku energia levimiskiirusega ruumis 4.graafikute selgitus
Mida on teada Maa siseehituse kohta? Seismiliste lainete levimiskiiruse järgi jaotatakse Maa siseosa kolmeks peamiseks vööndiks või kihiks: maakoor, vahevöö ja tuum (sisemine ja välimine). Maa koor jaguneb ookeanilist ja mandrilist tüüpi kooreks. Mandrilise maakoore paksus on keskmiselt 25-40 km mandrite all ja kuni 75 km kõrgmäestike all ning ookeanilise koore paksus kõigub 3 kilomeetrist ookeanide keskahelike all kuni 15 kilomeetrini ookeanide äärtel. Mis on tähtkujud? Milleks neid vaja on? Tähtkuju ehk konstellatsioon on kindlate koordinaatidega
k=A/F-z A- aatomi mass F-faraday arv z- aine valents 5. Dispersiooniks nimetatakse aine murdumisnäitaja olenevust elektromagnetlaine sagedusest. Aine murdumisnäitajat võib defineerida kahel kujul: 1- geomeetriline määratlus, mille järgi aine murdumisnäitaja on valguse langemis- ja murdumisnurga siinuste suhe, kui valgus langeb ainele vaakumis. 2- määrab murdumisnäitaja levimiskiiruse järgi samades keskondades. n=sina/sinb=c/v c-valguse levimise kiirus vaakumis v- valguse levimise kiirus aines Murdumise füüsikaline põhjus on kiiruse muutus üleminekul ühest keskonnast teise. 4 1. elektrivälja tugevus 2. elektromotoorjõud 3. pooljuhtventiil ehk diood 4. elektrolüüsi kasutamine tehnikas 5. valguse difraktsioon 1. elektrivälja tugevus on arvuliselt võrdne jõuga, mis mõjuba antud
Periood: aeg, mis kulub võnkuval kehal ühe täisvõnke tegemiseks. Tähis T, ühik 1s. Sagedus: võngete arv ajaühikus. Tähis f, ühik 1Hz, valem f=1/T. Hälve: võnkuva keha kaugus tasakaaluasendist. Tähis x, ühik 1m. Amplituud: maksimaalne kaugus tasakaaluasendist. Tähis x0, ühik 1m. Laine: võnkumise edasikanne ruumis. Ristlaine: osakesed võnguvad risti laine levimissuunaga. Näiteks vee pinnalained. Pikilaine: osakesed võnguvad piki laine levimissuuna. Näiteks helilained. Laine levimiskiiruse ja lainepikkuse seos: Ideaalne gaas: selline gaas, mille molekulide mõõtmeid pole vaja arvestada ja mille molekulidevaheline vastastikmõju on tähtsusetult väike. Ideaalse gaasi olek ja selle muutumine: Molekul: Siseenergia: keha molekulide kineetilise ja potentsiaalse energia summa. Tähis U. Temperatuur: füüsikaline suurus, mis iseloomustab keha soojuslikku seisundit ja on määratud keha molekulide soojusliikumise kineetilise energiaga.
Sellised lained ei saa energia jäävuse seaduse kohaselt liinis samas suunas levida ning samuti ei saa lühisel eralduda energiat(R=0), seega peab kogu energia neelduma koormusel. 9. Valem lainepikkuste leidmiseks antud sageduse järgi. Lainepikkus on pöördvõrdeline sagedusega 10. Nimetada ülekandeliini tüüpilised rakendused. Kasutatakse energeetikas, lühilainesaatjad, digitaalandmeside, koksiaalkaabel. Dispersioon lainejuhis 1. Töö eesmärk. Uurida laine levimist, levimiskiiruse sõltuvust sagedusest. Kriitilise lainepikkuse leidmine 2. Töö käik, kasutatud mõõteriistad, maketi struktuur. Kõik on aruandes 3. Dispersiooni mõiste. Füüsikas on dispersioon valguse lahtumine spketriks. Disperisoon-aine absoluutse murdumisnäitaja sõltuvus valguse lainepikkusest.Aine murdumisnäitaja on seda suurem,mida väiksem on valguse lainepikkus. 4. Grupi ja faasikiiruse mõte. Kuidas nad muutuvad töösageduse muutmisega? 5. Mis on H-laine? E-Laine? 6
Me tajume kehi valguse silma langemise sihis. Vari Käe ja põranda vahel on teatud ruumipiirkond, mis lamp kas üldse ei valgusta või valgustab osaliselt. Füüsikas nimetatakse seda ruumi piirkonda varjuks. Ruumipiirkonda eseme taga, mida valgusallikas ei valgusta, nimetatakse täisvarjuks. Ruumipiirkonda eseme taga, mida valgusallikas valgustab osaliselt, nimetatakse poolvarjuks. Läbipaistva aine mõju valguse levimisele Valguse levimiskiiruse määramine Esmakordselt määras valguse kiiruse katseliselt taani astronoom Olaf Römer 1676. aastal ja sai selleks 220 000 km/s. 200 aastat hiljem määras ameerika teadlane Albert Michelson valguse kiiruse samuti katsete tulemusel ja sai selleks ligikaudu täpse tänaseks teadaoleva kiiruse, so 300 000 km/s Kiiruse valem on . Valguse murdumine Valguse levimise suuna muutumist kahe optilise keskkonna piirpinnal nimetatakse valguse murdumiseks.
Amplituud xo on suurim hälve. Mehaanilise lainete allikaks on võnkuvad kehad. Keha ümbritsevad osakesed (molekulid) hakkavad võnkumist teatud hilinemisel kordama ja nii tekivad lained. Tekkimine: elastse keskkonna osakesed hakkavad laineallika võnkumist kordama, kuid seda suurema hilinemisega, mida kaugemal osake laineallikast asub. Liigid: ristlained (nt veepinna virvendus), pikilained (õhus levivad helilained). Levib: energia, keskkonna kuju, informatsioon. Laine levimiskiiruse valem: selle aja jooksul, kui laineallikas teeb ühe võnke, levib lainetus ühe lainepikkus võrra edasi. Kuid 1/T=f, siis v= f. Kuna antud keskkond v on muutumatu, siis sageduse suurenedes laine pikkus väheneb ja vastupidi. Helilained on mehaanilised lained, mis tekitavad heliaistinguid. Inimene kuuleb lained sagedusel 20- 20000Hz. Alla 20Hz on infrahelid ja üle 20000Hz on ultrahelid. Kuuldavate helide põhiomadused: 1)heli kõrgus-oleneb a) võnkesagedus b) liikumisest: lähenedes heli
1. Elektromagnetlaine ja selle omadused. Elektromagnetlaine keskkonda ei vaja, kuid ta võib liikuda ka keskkonnas. Elektromagnetlainete olemasolu ennustas Maxwell 1865. Aastal. Ta arvutas välja selle laine levimiskiiruse vaakumis ja selgus, et see on võrdne valguse kiirusega. (valem) Võrdluseks, hääle kiirus õhus on keskmiselt 330 m/s. Tulemus viis Maxwelli mõttele, et ka valgus on elektromagnetlaine. Hiljem selgus, et elektromagnetlaineid on veel väga mitmeid. (esimesena mõõtis valguse kiiruse 1675. Aastal Römer.) Veel tõestas Maxwell, et elektromagnetlaine on ristlaine, kus elektri ja magnetväljad võnguvad teineteise suhtes risti. Mudelina:
laseri tekitatud elektromagnetlaine on koherentne ehk kõik lained on samas faasis; kiirgusallika punkt on väga väike ja kiire kirkusaste on väga suur. 3. What is wavelength? Lainepikkuseks nimetatakse füüsikas kaugust kahe teineteisele lähima samas faasis võnkuva punkti vahel. Siinuslaines on lainepikkuseks näiteks vahemaa kahe lähima laineharja või lainenõo vahel. Lainepikkust tähistatakse kreeka tähega (lambda). Lainepikkus on võrdne laine levimiskiiruse ja laine sageduse jagatisega: 4. What is amplitude? Amplituud (ladina keeles amplitudo laius, ulatuvus) on ajas perioodiliselt muutuva füüsikalise suuruse (signaali) maksimaalne hälve (maksimaalne kaugus) keskväärtusest või tasakaaluasendist. 5. What is frequency? Sagedus (frequency) on termin, mis väljendab tsüklite arvu ajaühikus. Sageduse ühikuks on Hertz(Hz). 1Hz = 1 tsükkel/1 sekund. MHz = 106 tsüklit/sekundis. 6. What is a phase and a phase shift?
Tähis: T Ühik: 1 s (sekund) Periood on pöördvõrdeline sagedusega: kus · T on periood · f on sagedus. Sagedus on sündmuste (füüsikas enamasti võngete, impulsside vmt) arv ajaühikus. Füüsikas mõõdetakse sagedust hertsides: 1 võnge sekundis on 1 herts (Hz). Seos lainepikkusega Lainepikkus on pöördvõrdeline sagedusega , laineharjade arvuga, mis läbib mingit ruumipunkti ajaühikus. Sagedus võrdub laine levimiskiiruse ja lainepikkuse jagatisega. Kui tegemist on elektromagnetilise kiirgusega vaakumis, on kiiruseks valguse kiirus . Helilainete puhul on selleks heli kiirus õhus (umbes 330 m/s). Suhe väljendub järgmiselt: kus on helilaine või elektromagnetlaine pikkus on laine levimiskiirus, ja on lainetuse sagedus ühikus 1 s-1 = 1 Hz. Kontrolltöö nr.10.: mehaanilised lained. Õppida:1) Võnkumiste levimine elastses keskkonnas (rist- ja pikilained)
16. Mis on laine? Laineks nimetatakse võnkumise edasikandumist ruumis. 17. Millist lainet nimetatakse ristlaineks ja millist pikilaineks? Ristlainetuseks ehk transversaalseks lainetuseks nimetatakse sellist lainetust, mille käigus keskkonnaosakesed võnguvad laine levimissuunaga risti, näiteks lained veepinnal. Pikilainetuseks ehk longitudinaalseks lainetuseks nimetatakse lainetust, kus keskkonnaosakesed võnguvad laine levimise sihis, näiteks heli. 18. Mis on lainepikkus? Kirjutage laine levimiskiiruse valem lainepikkuse ja sageduse kaudu? 19. Mis on sagedus, periood ja ringsagedus? Missugune valem neid seob? Laine võnkesagedus - ajaühikus sooritatud võngete arv. Laine periood ühe täisvõnke sooritamiseks kuluv aeg, Võrdub sageduse pöördväärtusega. Ringsagedus ehk nurksagedus (tähis ) on võnkuva keha 2 sekundi jooksul sooritatud võngete arv. 20. Mis on laine samafaasipinnad ja lainefront? Tehke joonis punktikuju lise laineallika korral koos selgitustega.
k=A/F-z A-aatomi mass F-faraday arv z-aine valents 5. Dispersiooniks nimetatakse aine murdumisnäitaja olenevust elektromagnetlaine sagedusest. Aine murdumisnäitajat võib defineerida kahel kujul: 1-geomeetriline määratlus, mille järgi ainemurdumisnäitaja on valguse langemis-ja murdumisnurga siinuste suhe, kui valgus langeb ainele vaakumis. 2-määrab murdumisnäitaja levimiskiiruse järgi samades keskondades. n=sina/sinb=c/v c-valguse levimise kiirus vaakumis v-valguse levimise kiirus aines Murdumise füüsikaline põhjus on kiiruse muutus üleminekul ühest keskonnast teise. 1. elektrimahtuvus 2. vooluallika kasutegur 3. biot-savarti-laplace seadus 4. transformaator 5. soojuskiirgus 1. 6.1.Elektrimahtuvus-Tähendab laengut, mis kulub keha laadimiseks teatud potensiaalini. Keha potensiaal kasvab võrdeliselt talle antud laenguga fii-q Võrdetegur on 1/C C=q/fii
levimiskiirus liinis v 9 Zk > Zl korral on peegeldunud impulsi polaarsus saadetud impulsi polaarsusega samasuunaline Zk < Zl korral on peegeldunud impulsi polaarsus saadetud impulsi polaarsusega vastassuunaline, muus osas sama eelmise juhtumiga Rikkekoha kauguse leidmiseks on vaja teada impulsi levimisaega Dt ja levimiskiirust v lx = v Dt /2 Levimiskiiruse võib võtta orienteeruvalt sama suure kui rikke asukoha määramise korral vahelduvvooluga Praktiliselt on otstarbekas katseliselt määrata ja fikseerida signaali levimiskiirus v kõigis liinides nende kasutuse alguses Kadude mittearvestamisel saab peegeldu-nud impulsi amplituudi leida avaldisega Up = Us[(Zk - Zl)/(Zk + Zl) milles, Us - liinile saadetud impulsi amplituud Zk - liini sisendtakistus rikkekohas
Farmatseutilises analüüsis kasutatakse kõige enam vahemikku 190-400 nm. Valge värv on kogu spektri värvuste segu. Sinine, roheline ja punane on põhivärvused ja nendest sünteesitakse kõik värvused. Purpurpunane ja taevassinine on täiendvärvid, millest tinglikult sünteesitakse must värvus. Mida väiksem lainepikkus, seda rohkem energiat. 1.1 REFRAKTOMEETRIA. Valguskiirguse levimise suuna muutumine ehk murdumine ehk refraktsioon on põhjustatud valguse levimiskiiruse muutumisest üleminekul ühest keskkonnast teise. Selle tingimuseks on keskkondade erinev tihedus. Mida tihedam on keskkond, seda aeglasemalt elektromagnetkiirgus ehk valgus levib. Vaakumis on see 300000 km/s. Õhus see kiirus langeb. Vees on see umbes 250000 240000 km/s. Murdumisnäitaja võrdub lainete levimiskiiruse suhtega kahes keskkonnas. Tähistus n. Kus n murdumisnäitaja alfa- langemisnrk beta murdumisnurk
· Lainefront on pind, mis eraldab laineprotsessist haaratud ruumiosa keskkonnast, kus võnkumisi veel ei ole. · Periood on aeg, mille jooksul piki ringjoont liikuv keha teeb ühe ringi (jõuab tagasi lähtepunkti). · Sagedus võngete arv ajaühikus · Lainepikkuseks nimetatakse füüsikas kaugust kahe teineteisele lähima, samas faasis võnkuva punkti vahel. · Levimiskiiruse arvutamise valem - 12. · Ideaalne gaas on reaalse gaasi mudel. Ideaalse gaasi mudel on järgmine : 1. Molekule vaatleme punktmassidena. Ideaalne gaas on hõre. 2. Energiakadu ei ole, molekuli kiirus jääb pärast põrget samaks. 3. Molekulide vahel ei ole vastastikmõju. · Ideaalse gaasi olekuvõrrand on järgmine : pV = RT, kus p on rõhk, V on ruumala, on gaasi hulk (moolides), T on absoluutne
raadiuse korrutisega. Perioodiks nimetatakse ajavahemikku, mille jooksul keha teeb ühe täispöörde või ühe täistiiru. Sagedus näitab, mitu pööret teeb keha ühes ajaühikus. Hälve on võnkuva keha kaugus tasakaaluasendist. Amplituud on maksimaalne hälve tasakaaluasendist teatud ajahetkel. Ristilaine on laine, kus keskkonna osakesed võnguvad risti lainete levimise suunaga. Pikilaine on laine, milles võnkumine toimub laine levimise sihis. Laine levimiskiiruse ja lainepikkuse vaheline seos laine levimiskiirus võrdub lainepikkuse ja sageduse korrutisega. SOOJUSÕPETUS: Ideaalseks nimetatakse gaasi, mille molekulide vaheline mõju on tähtsusetult väike. Ideaalse gaasi olek on makrokäsitluses olukord, mis on määratud gaasikoguse rõhu p, ruumala V ja absoluutse temperatuuri T konkreetsete väärtustega. Ideaalse gaasi oleku muutumine toimub siis, kui p, V või T mingi väärtus muutub.
alati pinnanormaali suhtes (mitte pinna enda suhtes!) Valguse murdumisseadus väidab, et langev kiir, murdunud kiir ja pinnanormaal langemispunktis paiknevad ühes ja samas tasandis. Langemisnurga ja murdumisnurga siinuste suhe on konstant, mida nimetatakse teise keskkonna murdumisnäitajaks esimese suhtes (n21). Seega sin / sin = n21. Aine murdumisnäitajat vaakumi suhtes nimetatakse selle aine absoluutseks murdumisnäitajaks n . Valguse murdumist põhjustab valguse levimiskiiruse muutus üleminekul ühest keskkonnast teise. Murdumisnäitaja on tegelikult valguse levimiskiiruste suhe n21 = v1/v2 , kus v1 on valguse kiirus esimeses ja v2 - teises keskkonnas. Absoluutne murdumisnäitaja n = c/v. Kehtib ka n21 = n2/n1, kus n1 ja n2 on vastavate keskkondade absoluutsed murdumisnäitajad. Tuumareaktsiooni võrrandid koos osakeste määratlustega, Tuumareaktsioonide võrrandeid võib kirjutada täpselt nagu keemiliste reaktsioonide võrrandeid
sõltuvus laengu märgist Loeng 14 o Suurused: sagedus, nurksagedus, periood, amplituud, hälve, faas. Nende SI-ühikud. o Võnkuva keha energia sõltuvus massist, amplituudist, sagedusest. o Elektrivõnked: kontuuri parameetrid ja nende seos sagedusega (perioodiga). Loeng 15 o Vahelduvvooluahel: selle elemendid, nende takistuste sõltuvus sagedusest. Loeng 16 o Suurused: lainepikkus, lainearv, nende ühikud. Lainevõrrand, selle tähised o Seos sageduse, lainepikkuse ning laine levimiskiiruse vahel. o Osakeste liikumine laines: ristlaine ja pikilaine. Loeng 17 o Valgus: Huygensi lained, Newtoni korpusklid ja Maxwelli elektromagnetvõnkumised. o Suurused: langemisnurk, peegeldumisnurk, murdumisnurk o Fotomeetria: energeetilised ja fotomeetrilised suurused, nende SIühikud. Loeng 21 o Põhimõisted: aatomituum, tuuma koostisosad, , seoseenergia, massidefekt. Tuumajõud. Et tuuma koos hoida. oli vaja veel tugevamaid jõude, kui seda on tuumaosakeste vahelised elektrilised tõukejõud
Pikilaine – laine, milles võnkumiste suund in piki levimise sihti Ristilaine – laine, milles on võnkumiste suund risti laine levimise sihiga Lainepikkus ja laine levimiskiirus (+ valemid ja joonis) Lainepikkus - nimetatakse füüsikas kaugust kahe teineteisele lähima samas faasis võnkuva punkti vahel. Siinuslaines on lainepikkuseks vahemaa kahe lähima laineharja vahel. Tavaliselt tähistatakse lainepikkust kreeka tähega lambda (λ). Lainepikkus on võrdne laine levimiskiiruse v ja laine sageduse f jagatisega: Laine levimise kiirus (v) näitab, kui kaugele mingi kindel lainepunkt (nt lainehari) levib ajaühiku jooksul. Ühe v T v f lainepikkuse läbimiseks kulub lainel aega üks periood: ehk , kus v on laine levimise kiirus
5. Footoni energia on võrdeline valguse sagedusega 6. Millise optika haru korral pole oluline valguse levimisviis, vaid ainult levimissuund? geomeetrilise optika 7. Tasapeeglis tekkiv kujutis on näiv kujutis 8. Joonisel on toodud langev kiir, pegeldunud kiir ja pinnanormaal. Milline nurk on langemisnurk? alfa 9. Kas on õige väide: “valguse murdumine kekkondade lahutuspiiril on tingitud valguse levimiskiiruse erinevusest” jah, sest valguse kiirus erinevast keskkonnast on erinev 10. Kui valgus liigub optilisest tihedamast keskkonnast optiliselt hõredamasse , siismurdumisnurk on suurem, kui langemisnurk 11. Milline valem seob valguse murdumise korral nurkasid ja keskkondade murdumisnäitajais? sinalfa jagatud sin gamma 12. Vee absoluutne murdumisnäitaja o 1, 33. valguse kiirus vees on ? 13. Kuidas nimetatakse nähtust, et keskkonna murdumisnäitaja sõltub valguse sagedusest? 14
t T = N võngete arv N Sagedus on võngete arv ajaühikus. 1 f = T Hälve on võnkuva keha kaugus tasakaaluasendist. Amplituud on maksimaalne kaugus tasakaaluasendist. Laine on võnkumise edasikandumine ruumis. Ristlaine laine, milles võnkumiste suund on risti laine levimise sihiga. Pikilaine laine, milles võnkumiste suund on piki levimise sihti. Laine levimiskiiruse ja lainepikkuse seos v = f Joonkiirus v m/s Nurkkiirus w rad/s Raadius r m Periood T s Kesktõmbekiirendus an m/s2 Sagedus f Hz s-1 II kursus. Soojusõpetus Ideaalne gaas ja termodünaamikaalused
Harmooniline võnkumine: x=x cost Võnkeamplituud on suurim kaugus tasakaaluasendist ehk maksimaalne hälve. Laine Ristlaine korral võnguvad osakesed risti laine levimissuunaga (nt vee pinnalained). Pikilaine korral võnguvad osakesed piki laine levimissuunda (nt helilained). Lainepikkus võrdub nt kahe järjestikuse laineharja vahekaugusega. Tähis . Laine levimiskiirus näitab kui kaugele mingi kindel lainepunkt (nt lainehari) levib ajaühiku jooksul. Lainepikkuse ja laine levimiskiiruse vaheline seos: v=/T=f Kehade vastastikmõju Mass on inertsuse mõõt. Tähis m, ühik kg. Newtoni I seadus: vastastikmõju puudumisel või vastastikmõjude kompenseerumisel (tasakaalustumisel) on keha kas paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt. Newtoni II seadus: keha kiirendus on võrdeline mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline massiga: a=F/m Jõud on vastastikmõju mõõduks ja seda mõõdetakse kas tuntud massiga kehale antud kiirenduse või deformatsiooni suuruse abil
( 2.) Veenuse suur keskmine tihedus lubab oletada raud-nikkel tuuma olemasolu. Sellegipoolest pole planeedi magnetvälja õnnestunud avastada. Arvatavasti on magnetvälja puudumise põhjuseks aeglane pöörlemine. ( 3.) Maa Maa siseehitusest annavad teavet seismilised lained. Kui kusagil leiab aset maavärin, siis sellest tekkivad lained kulgevad läbi kogu maakera. Neid laineid registreeritakse mitmesuguste mõõteriistadega Maa paljudes kohtades. Lainete levimiskiiruse mõõtmisest saadakse andmeid Maa siseehituse ja tiheduse kohta. Maa keskel on suur rauast ja niklist tuum, mis on osaliselt vedelas olekus. Tuuma peal on nn. Vahevöö, kus kivimid aeglaselt nihkuvad. Selle tulemusena liigub ka vahevööle toetuv maakoor. Tähtsamad Maa pinda kujundavad tegurid on tuul, vesi, jää, meteoriidikraatrid ja vulkaanid. ( 1.) Maa läbimõõt on 12740 km ja massiks on 1 ning tihedus on 5,517. ( 2.) Maa atmosfäär sisaldab 78% lämastikku, 21% hapniku ja teisi gaase
Hüppekaja g(t) -u(t)=l(t) => y(t)=g(t) Orienteeritud süsteemi reaktsioon (väljundsignaal) sisendisse nullajahetkel antud ühikhüppesignaalile 1(t) muutujate nullistel algtingimustel. Kasutatakse lineaarse süsteemi dünaamiliste omaduste iseloomustamiseks ühena nn. ülekandekarakteristikutest. On küllalt täpselt määratav eksperimendi abil. 3.6 hilistumine pidevaja süsteemides- Hilistumine on signaalide lõplikust levimiskiiruse või muude põhjuste tõttu tekkiv nähtus, milles signaali hetkväärtused võivad reaalse süsteemi eri ruumipunktides omada kindlat ajanihet (hilistumisaega). Süsteemi mudelis kajastatakse seda ajaargumendi nihutamisega konstantse hilistumisaja võrra. Reaalses süsteemis saab esineda vaid väljundsignaali hilistumine. Sama signaali edastamisest tulenevat hilistumist nimetatakse mõnikord ka transporthilistumiseks. Teatud juhtudel võib ka kasutada ekvivalentset hilistumisaega
Hilistumine pidevaja süsteemides: Süsteemil võib olla hilistumine, mis on leitav hüppekajast. Sel juhul süsteem ei reageeri kohe vaid mingi aja pärast (nt sisend tuleb sisse teisel sekundil, aga reaktsioon algab kolmandal sekundil). Kui süsteem reageerib sisendile kohe, ei ole tegemist hilistumisega. Reaalses süsteemis toimuvad hilistumised, mis on seotud intertsiga. Hilistumine on signaalide lõplikust levimiskiiruse või muude põhjuste tõttu tekkiv nähtus, milles signaali hetkväärtused võivad reaalse süsteemi eri ruumipunktides omada kindlat ajanihet (hilistumisaega). Süsteemi mudelis kajastatakse seda ajaargumendi nihutamisega konstantse hilistumisaja võrra. Reaalses süsteemis saab esineda vaid väljundsignaali hilistumine. Sama signaali edastamisest tulenevat hilistumist nimetatakse mõnikord ka transporthilistumiseks. Teatud juhtudel võib kasutada
koordinaadid. Ülemaailmne asukoha määramise süsteem (ingl.k. Global Positioning System, lüh. GPS, eesti vaste: Globaalne Punkti Seire) põhineb uuritava punkti ja raadio- majakana toimiva Maa tehiskaaslase (sidesatelliidi) vahekauguse ülitäpsel mõõt- misel. Uuritavas punktis paiknev vastuvõtja registreerib mitmelt erinevalt satelliidilt üheaegselt lähtuvate raadiosignaalide päralejõudmises esinevaid ajalisi nihkeid. Lähtudes elektromagnetlainete levimiskiiruse teadaolevast väärtusest, arvutatakse levimisaegade põhjal vahekaugused ja seejärel ka uuritava punkti koordinaadid. Telefoniside klassikalises variandis levib helisageduslik elektromagnetlaine (madal- sageduslaine) mööda metalljuhtmeid ühest telefoniaparaadist teiseni. Kaasaegses telefonisides edastatakse kõnesid suurte vahemaade taha klaaskiududest koosneva valguskaabli abil, milles levib optilisse vahemikku kuuluv elektromagnetlaine. Seda
sidumine Wernicke piirkonnaga). - Närvirakk e neuron - Ehitus: närvirakk koosneb kehast ja jätketest. Neuroni keha keskel paikneb tuum, milles on omakorda 2-3 tuumakest. Jätkeid on kahte tüüpi – dendriidid ja akson (neuriit). Aksoni lõpus on väikesed harud, mis lõppevad terminaalplaatidega. Müeliinkest – närviraku jätkeid ümbritsev kiht, mille funkt on elektriimpulsside levimiskiiruse tõstmine. - Info liikuvus: Dendriidi kaudu tuleb erutus (elektriline impulss) närvirakku, aksoni annab terminaalplaatidega seda edasi teistele neuronitele või lõppelundile (nt lihasele). Kahe närviraku vahelist seost nim sünapsiks. Teadvus – välismaailma ja iseenda olemasolust, seisunditest ja tegudest teadlik olemine. - Teadvuse omadused: kvalitatiivsus, subjektiivsus, selektiivsus, ühtsus
Kui lugeda gaasi tihedus jäävaks suuruseks, siis kuluvõrrandist (107) nähtub, et kanali kitsenemine suurendab voolu kiirust. Suurtel kiirustel aga gaasi tihedus muutub märgatavalt, seega ainult ühest võrrandist (107) ei piisa näitamaks kiiruse sõltuvust kanali ristlõike pindalast. Sel juhul kasutatakse võrrandeis (106) ja (108). Võrrandite (106) ja (108) koos lahendamine sellise arvestusega, et suhet P/ piirväärtus on võrdne gaasis heli levimiskiiruse ruuduga (P/ = a2) annab meile võimaluse saada suhtelise kanali ristlõike pindala muutumise (F/F) ja gaasi voolu suhtelise kiiruse muutumise (/) vahelise suhte / = F/F / 2/2 1 , (109) kus / gaasi voolukiirus ja temas heli levimiskiiruse suhe. Heli levimiskiirust saab määrata gaasi parameetritega: = kpv ; = kRi T Gaasi voolukiiruse ja temas heli levimiskiiruse suhet nimetatakse Mach´i arvuks (M) :
200. Maavärinaga kaasnevad katastroofilised nähtused tsunaamid, maalihked, Maavärinad põhjustavad veepinna lainetust, maalihkeid, gaasitrasside purunemist ja tulekahjusid. 23. Maa siseehituse uurimise seismoloogilised alused. Seismilised lained ja nende tüübid. Ruumi ja pinnalained ning nende kasutamine Maa siseehituse uurimisel. Seismika tugineb seismiliste lainete levikule Maa sisemuses, nende käitumise ja levimiskiiruse mõõtmisele. Eristatakse ruumi (keha)laineid ja pinnalaineid. Pinnalained ei levi maa sisemusse, seda teevad ruumilained. Ruumilainetest eristatakse P(piki) ja S(risti) laineid, esimese puhul võnguvad kivimiosakesed samas suunas laine levimise suunaga, S lainete puhul on laine levimise suund risti kivimiosakeste võnkumise suunaga. Ruumilainete levik sõltub Maa tihedusest, selle kaudu on võimalik määrata kivimite ja mineraalide koostist,
aja piiramatul kasvamisel läheneb hüppekaja konstantsele väärtusele, mida nimetatakse süsteemi staatiliseks ülekandeteguriks ja mis väljendub ülekandefunktsiooni polünoomide vabaliikmete suhtena. Siirdeolukorra kestuse määrab kõige aeglasemalt sumbuv eksponentne komponent. Hüppekaja algosa ligikaudne avaldis kehtib ajani, mis on märgatavalt väiksem kõige kiiremini muutuvast eksponendist. 2.6. Hilistumine pidevaja süsteemides Hilistumine on signaalide lõplikust levimiskiiruse või muude põhjuste tõttu tekkiv nähtus, milles signaali hetkväärtused võivad reaalse süsteemi eri ruumipunktides omada kindlat ajanihet (hilistumisaega). Süsteemi mudelis kajastatakse seda ajaargumendi nihutamisega konstantse hilistumisaja võrra. Reaalses süsteemis saab esineda vaid väljundsignaali hilistumine. Sama signaali edastamisest tulenevat hilistumist nimetatakse mõnikord ka transporthilistumiseks. Teatud
Pendlivalem T = 2 . g Laine on võnkumise levimine elastses keskkonnas. Keskkonna osakesed ei kandu lainega kaasa. Puitklots veelainetel kandub alati edasi tuule tõttu, muidugi ka vee pinnakiht, aga mitte nii kiiresti kui lained. Levimise iseloomu järgi eristatakse ristlaineid, kui keskkonna osakesed võnguvad risti laine levimisega (veelained, elektromagnetlained), ja pikilaineid, kui keskkonna osakesed võnguvad piki laine levimise suunda. Seos laine levimiskiiruse ja lainepikkuse vahel. Lähtume ühtlase liikumise põhivõrrandist s = v t . v See kehtib ka laine levimise kohta ning asendades s ja t T , saame = v T ehk f . 2. kursus SOOJUSÕPETUS Ideaalne gaas ja termodünaamika alused Ideaalne gaas on lihtsaim mudel gaasi kirjeldamiseks, milles ei arvestata molekulide mõõtmeid ja vastastikmõju (toimuvad ainult elastsed põrked).
et aja piiramatul kasvamisel läheneb hüppekaja konstantsele väärtusele, mida nimetatakse süsteemi staatiliseks ülekandeteguriks ja mis väljendub ülekandefunktsiooni polünoomide vabaliikmete suhtena. Siirdeolukorra kestuse määrab kõige aeglasemalt sumbuv eksponentne komponent. Hüppekaja algosa ligikaudne avaldis kehtib ajani, mis on märgatavalt väiksem kõige kiiremini muutuvast eksponendist. Hilistumine pidevaja süsteemides- Hilistumine on signaalide lõplikust levimiskiiruse või muude põhjuste tõttu tekkiv nähtus, milles signaali hetkväärtused võivad reaalse süsteemi eri ruumipunktides omada kindlat ajanihet (hilistumisaega). Süsteemi mudelis kajastatakse seda ajaargumendi nihutamisega konstantse hilistumisaja võrra. Reaalses süsteemis saab esineda vaid väljundsignaali hilistumine. Sama signaali edastamisest tulenevat hilistumist nimetatakse mõnikord ka transporthilistumiseks. Teatud juhtudel võib ka kasutada
Pendlivalem T = 2 . g Laine on võnkumise levimine elastses keskkonnas. Keskkonna osakesed ei kandu lainega kaasa. Puitklots veelainetel kandub alati edasi tuule tõttu, muidugi ka vee pinnakiht, aga mitte nii kiiresti kui lained. Levimise iseloomu järgi eristatakse ristlaineid, kui keskkonna osakesed võnguvad risti laine levimisega (veelained, elektromagnetlained), ja pikilaineid, kui keskkonna osakesed võnguvad piki laine levimise suunda. Seos laine levimiskiiruse ja lainepikkuse vahel. Lähtume ühtlase liikumise põhivõrrandist s = v t . v See kehtib ka laine levimise kohta ning asendades s ja t T , saame = v T ehk f . 2. kursus SOOJUSÕPETUS Ideaalne gaas ja termodünaamika alused Ideaalne gaas on lihtsaim mudel gaasi kirjeldamiseks, milles ei arvestata molekulide mõõtmeid ja vastastikmõju (toimuvad ainult elastsed põrked).
Tegemist on helilainete peegeldumisega. • Peegeldumiseks nimetatakse laine tagasipöördumist kahe keskkonna lahutuspinnalt lähtekeskkonda. Lainete murdumine Jõudes teise keskkonda, võib laine selles edasi levida. Seejuures levimissuund sageli muutub. Tegemist on laine murdumisega. Laine murdumiseks nimetatakse laine levimissuuna muutumist ühest keskkonnast teise üleminekul. Murdumine toimub sarnaselt peegeldumisega erinevate keskkondade lahutuspinnal. Murdumise põhjuseks on laine levimiskiiruse erinevus keskkondades. Lainete interferents • Interferentsiks nimetatakse nähtust, kus kahe või enama laine liitumisel tekib uus laine, mille kuju on erinev liituvate lainete kujust. • Kui kaks lainet on kohtumisel samas faasis (võnkumine on samas taktis), siis täiendavad need liitumisel teineteist ja amplituud kasvab. Sel juhul on tegemist interferentsimaksimumiga. • Vastandfaasis lainete puhul kohtub ühe laine hari teise nõoga ning lained kustutavad teineteist
annaabi.ee 
