Τέτοιου είδους φαινόμενα όπως οι ταλαντώσεις και τα κύματα σχετίζονται μεένα από τα πιο κοινά στη φύση, τόσο ζωντανό όσο και ανόργανο. Οι δονητικές διαδικασίες είναι εκείνες στις οποίες ορισμένες από τις εκτεθειμένες καταστάσεις ενός συγκεκριμένου συστήματος επαναλαμβάνονται περιοδικά. Δεδομένου ότι το σχολείο όλοι γνωρίζουν τα πειράματα με ένα swinging εκκρεμές - αυτό είναι ένα παράδειγμα της απλούστερης ταλαντευτική διαδικασία.
Πιο περίπλοκο, αλλά όχι λιγότερο απόΈνα φαινόμενο όπως τα κύματα μπορεί να θεωρηθεί ευρέως διαδεδομένο. Η φύση τους είναι πολύ διαφορετική και μπορούμε να την παρατηρήσουμε με το παράδειγμα της δράσης πολλών φαινομένων γύρω μας. Το πιο ορατό, αν μπορεί κανείς να το πει, είναι το φως, η εξάπλωσή του σε διάφορα περιβάλλοντα - αέρα, νερό, κενό, χημικά μίγματα.
Να κατανοήσουμε πώς οι ταλαντώσεις και τα κύματα σχετίζονται μεταξύ τουςαπλά. Φανταστείτε ένα είδος ταλαντωτικού συστήματος, το ίδιο εκκρεμές σε δόνηση και, στη συνέχεια, μετακινήστε το, χωρίς να σταματήσετε την ταλαντευόμενη διαδικασία, σε άλλο σημείο και θα έχετε ένα φαινόμενο κύματος. Με μια λέξη, μια διαδικασία μπορεί να ονομαστεί κύμα, κατά την οποία οι ταλαντώσεις κινούνται από το ένα μέρος στο άλλο.
Η διαφορά στη φύση των ταλαντώσεων από τα κύματα μπορεί επίσης να ανιχνευθεί στο παράδειγμα της μαθηματικής τους αντανάκλασης. Οι ταλαντώσεις και τα κύματα, των οποίων οι τύποι είναι διαφορετικοί μεταξύ τους, εκφράζονται με αυτόν τον τρόπο.
Οι κραδασμοί στην απλούστερη μορφή χαρακτηρίζονται απόδείκτες του αριθμού των ταλαντώσεων, της συχνότητάς τους και του χρόνου ενός κύκλου ταλαντώσεων. Τύπου σύνδεση αυτών των παραμέτρων είναι ως εξής: f = 1 / Τ, όπου το η - ο αριθμός των ταλαντώσεων και Τ - η χρονική περίοδος κατά την οποία λαμβάνει χώρα η διαδικασία ταλάντωση. Εάν απαιτείται πιο λεπτομερής περιγραφή των ταλαντευτικών φαινομένων, χρησιμοποιούνται επιπλέον παράμετροι. Για παράδειγμα, εάν λάβουμε υπόψη τις διακυμάνσεις του κυκλικού τύπου, θα είναι απαραίτητο συστατικό: φάση (ι) - τιμή η οποία υποδεικνύει πόσο διακυμάνσεως έχει συμβεί από την αρχή της διαδικασίας, η γωνιακή συχνότητα (νν), πλάτους (Α) δείχνει ένα μέγιστη απόκλιση από την αρχική κατάσταση. Ο τύπος αυτής της αρμονικής διαδικασίας παίρνει τη μορφή: f = A sin j, ή A = f / sin j.
Δεδομένου ότι ο κύριος παράγοντας της διαφοράς μεταξύ του μελιούκύμα και η ταλάντωση πράξεις τιμή απόκλισης, στην απλούστερη μορφή του, το φαινόμενο κύμα μπορεί να αντανακλά μια φόρμουλα, όπως: S = Α · sin ω s (t - x / ν), όπου S - το μέγεθος της μετατόπισης κύματος, v - ταχύτητα μετατόπισης (την ταχύτητα του κύματος), ω - γωνιακή συχνότητα.
Στις επιστήμες που ασχολούνται με τη μελέτη των διεργασιών με δονητικά κύματα, είναι συνηθισμένο να λαμβάνονται ξεχωριστά υπόψη τα μηχανικά κύματα και οι ταλαντώσεις και ηλεκτρομαγνητική.Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα διαδίδονται σε ειδικά μέσα και χαρακτηρίζονται από το γεγονός ότι κατά τη διάδοση μεταφέρουν την ενέργεια του δονητικού παλμού χωρίς να μεταφέρουν την ίδια την ουσία (σύστημα) που κάνει αυτή την ταλάντωση. Πρώτα απ 'όλα, ένα παράδειγμα εδώ μπορεί να είναι μια ποικιλία πεδίων: ηλεκτρικά, ηλεκτρομαγνητικά, ραδιοκύματα, ακτινοβολία διαφόρων τύπων.
Όπως ειπώθηκε, οι ταλαντώσεις και τα κύματα θεωρητικάθεωρούνται ξεχωριστά, αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι είναι απομονωμένα στη φύση και εκείνες τις τεχνολογίες που δημιουργούνται από τον άνθρωπο. Το πιο ζωντανό παράδειγμα εδώ μπορεί να είναι η εφαρμογή διαδικασιών δονητικών κυμάτων σε ραντάρ. Ο σταθμός ακτινοβολίας στέλνει ένα κυματοειδές ταλαντευόμενο σήμα με μια προκαθορισμένη συχνότητα σε ένα αντικείμενο που κινείται σε ένα ορισμένο χρονικό διάστημα. Αυτό το κύμα φτάνει στο αντικείμενο ήδη σε ένα άλλο χρονικό σημείο, αλλά αντανακλάται και φθάνει στο σταθμό λήψης (ενότητα) - στην τρίτη. Δηλαδή, ανάμεσα στην παραδοχή του κύματος και την υποδοχή του, σχηματίζεται ένα ορισμένο χρονικό διάστημα, το οποίο χαρακτηρίζει την κίνηση του αντικειμένου στο διάστημα. Με γνώση της χρονικής καθυστέρησης του κύματος και της απόστασης, μπορείτε να προσδιορίσετε την ταχύτητα του κινούμενου αντικειμένου με μεγάλη ακρίβεια, καθώς και τη θέση του. Και, όσο μικρότερο είναι το μήκος κύματος, τόσο πιο ακριβείς είναι οι ορισμοί θέσης.
Στις σύγχρονες τεχνολογίες, ταλαντώσεις και κύματαχρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο. Όλοι οι γνωστοί επεξεργαστές ηλεκτρονικών υπολογιστών δεν είναι τίποτα περισσότερο από ένα ταλαντωτικό σύστημα στο οποίο ολοκληρώνονται αρκετές εκατοντάδες εκατομμύρια τρανζίστορ που εκτελούν υπολογιστικές πράξεις ακολουθώντας το παράδειγμα ταλαντωτικών στο δυαδικό σύστημα. Η ταχύτητα τέτοιων ταλαντωτικών συστημάτων είναι εξαιρετικά μεγάλη και μετράται σε gigahertz. Αυτά τα δεδομένα μπορούν να διαβαστούν από οποιονδήποτε χρήστη ανοίγοντας το παράθυρο "Το My Computer - System Properties".
