Физика 9-10 класс

«изика 9−10 класс

‹екциЯ 2

3.1. ‚озникновение волны. ѓруппа волн 3.2. 'очечный источник волн 3.3. Њножество точечных источников

‹екциЯ 3

3.4. Џериодически расположенные точечные источники волн 3.5. «'очный» расчет углового распределениЯ потока энергии от системы источников 3.5.1. Ќепрерывное распределение источников 3.5.2. €злучение пары точечных источников 3.5.3. €злучение цепочки периодически расположенных источников

‹екциЯ 4

4. ‡аконы геометрической оптики 4.1. ЏрЯмолинейность распространениЯ света. Џринцип «ерма 4.2. Ћтражение света. Џлоское зеркало 4.3. ‘ложение гармонических колебаний

‹екциЯ 5

4.4. ќллиптическое зеркало.

«точненнаЯ формулировка принципа «ерма 4.5. ‘ферическое зеркало 4.6. Џараболическое зеркало 4.7. ‡акон преломлениЯ света 4.7.1. ‘корость света в веществе

‹екциЯ 6

4.7.2. Џреломление света 4.7.3. «исперсиЯ и поглощение света 4.7.4. ѓрупповаЯ и фазоваЯ скорости света в веществе 4.7.5. ЂномальнаЯ дисперсиЯ

‹екциЯ 7

5. ђаспространение (плоской) волны. Ќекоторые «тонкости» 6.1. Ћтражение света на границе раздела двух сред.

"гол Ѓрюстера 6.2. Џолное отражение

‹екциЯ 8

7. ‹инза 7.1. «окусные расстоЯние длЯ сферической поверхности 7.2. «окусное расстоЯние линзы 7.3. «окусное расстоЯние линзы. «ругой подход 7.4. Џостроение изображениЯ предмета. «величение

‹екциЯ 9

8. €нтерференциЯ 8.1. «вухлучеваЯ интерференциЯ. 'очечные источники 8.2. Ћпыт ћнга. Љогерентность волн 8.3. «лина когерентности 8.4. ‹инии равного наклона

‹екциЯ 2

3.1. ‚озникновение волны. ѓруппа волн

Џожалуй, самыми наглЯдными ЯвлЯютсЯ волны на поверхности воды. €х можно просто увидеть невооруженным взглЯдом. Џри каких условиЯх возникают такие волны? Џроще всего бросить камень, скажем, в пруд со спокойной поверхностью воды. Ћт места падениЯ камнЯ начнет распространЯтьсЯ волна, которую можно назвать кольцевой. …е амплитуда в зависимости от расстоЯниЯ до точки падениЯ будет изменЯтьсЯ так же, как и у волны цилиндрической.

Ћднако, это не совсем такаЯ волна, о которой мы говорили. ‘инусоидальнаЯ волна не должна иметь начала или конца, чего, конечно, нельзЯ сказать о волне, возникшей при падении камнЯ в воду.

‚ этом случае будет распространЯтьсЯ так называемаЯ «группа волн». ‚ыбрав некоторое направление, мы увидим волну с возрастающей и затем убывающей амплитудой. ‚ оптике такую волну называют цугом. Џочему она называетсЯ группой должно быть понЯтно из дальнейшего.

‘овсем не обЯзательно, чтобы такаЯ группа волн имела показанную на рисунке динамику увеличениЯ и уменьшениЯ амплитуды, показанный профиль. «лЯ нас важнее понЯть, почему волна в этом случае имеет название «группы». «лЯ этого надо вспомнить возникновение биений, которые наблюдаютсЯ при сложении колебаний близких частот. ђазность фаз таких колебаний изменЯетсЯ достаточно медленно. Њежду моментами, когда амплитуда суммарных колебаний

со средней частотой обращаетсЯ в нуль, проходит достаточно много (по сравнению с периодом колебаний) времени: ; ; , поскольку разность частот колебаний много меньше средней частоты: . Џоэтому мы наблюдаем приблизительно гармонические колебаниЯ с медленно изменЯющейсЯ амплитудой. Ђмплитудой в этом случае называетсЯ произведение подчеркнутых сомножителей в выписанных выше выражениЯх.

Џредположим теперь, что вдоль некоторого направлениЯ распространЯютсЯ плоские волны с близкими длинами волн. ‘оответственно и частоты распространЯющихсЯ с ними колебаний будут близкими. ‚ каждой точке, например, в точке x = 0 будут наблюдатьсЯ биениЯ: .

‘ другой стороны, в фиксированный момент времени (пусть t = 0) мы получим такой профиль волны: .

‚ этом выражении , k — среднее значение волнового числа. Ћбратите внимание на сходство выражениЯ, описывающее профиль нашей волны, и выражениЯ, которое описывает процесс биений.

«лЯ произвольных значений времени и координаты мы получим такое выражение:

.

‚ общем то, мы просто занимались некоторыми тригонометрическими преобразованиЯми. Ќо получили весьма любопытный и очень важный результат. •отЯ его важность обнаружитсЯ еще нескоро.