Волновая физика

Автогенератор - генератор колебаний с самовозбуждением

Акустооптика - раздел физики, изучающий взаимодействие э.магнитных волн со звуковыми волнами в твердых телах и жидкостях

Амплитуда колебаний - наибольшее отклонение от среднего значения величины, совершающей гармонические колебания

Антенна - устройство для приема сигналов

Бел (В) - безразмерная единица измерения отношения (разности уровней) некоторых величин(например, энергетических - мощности и энергии или силовых - напряжения и силы тока) по логарифмической шкале. Отношение двух величин P₁ и P₂, выраженное в белах, определяется как десятичный логарифм отношения этих величин: B = lg(P₁/P₂) Бел не входит в систему единиц СИ, однако его применение допускается без ограничений. В основном, он применяется в акустике (где в белах измеряется громкость звука). На практике вместо него применяется величина равная 0.1 бела - децибел (дБ), т.к. 1 бел оказался слишком большой величиной

Биения - периодические изменения амплитуды колебания, возникающие при наложении двух гармонических колебаний с близкими частотами


Две волны, имеющие слегка отличающиеся частоты, дают усиление, пока разность фаз невелика. По мере нарастания разности фаз результирующее смещение все уменьшается, но затем снова начинает нарастать по мере приближения разности фаз к 2п . Эти чередующиеся нарастания и убывания амплитуды называют биениями. Частота биений равна разности частот.


Биения возникают вследствие того, что разность фаз между двумя колебаниями с различными частотами всё время изменяется так, что оба колебания оказываются в какой-то момент времени в фазе, через некоторое время - в противофазе. Результат биений зависит в первую очередь от разности фаз между колебаниями, которая всё время меняется от 0 до 2п). По мере сближения частот колебаний w₁ и w₂ частота биения уменьшается, исчезая при их равенстве (возникают "нулевые" биения). Этим широко пользуются при настройке музыкальных инструментов с помощью камертона и в радиотехнике (гетеродинный прием: суть его заключается в том, что если 2 гармонических колебания подать на нелинейный элемент - детектор, то получается гармоническое колебание с разностной частотой, которое много ниже частоты принимаемых колебаний, следовательно при некоторых соотношениях частот она может восприниматься на слух). С помощью биений можно обнаружить чрезвычайно малые разности частот, поэтому метод биений широко применяют в разнообразных приборах для измерения частот, ёмкости, индуктивности и т.д.

Вектор волновой - вектор, направление которого перпендикулярно фазовому фронту бегущей волны, а абсолютное значение равно волновому числу (k = 2п/lambda)

Вибратор - система, в которой могут возбуждаться колебания

Вибрация - механические колебания

Видеоимпульс - одиночный импульсный сигнал

Волна - явление распространения колебаний в пространстве с течением времени. Большинство волн - это колебания некоторой среды (вода, воздух, металлы). Вне этой среды волны данного типа не существуют (например, звук в вакууме не распространяется).

Независимо от природы волн перенос энергии волнами осуществляется без переноса вещества; последнее может возникнуть лишь как побочный эффект. Перенос энергии- принципиальное отличие волн от колебаний, в которых происходит, так сказать, лишь "местные" преобразования энергии. Волны же, как правило,способны удаляться на значительные расстояния от места своего возникновения. По этой причине волны иногда называют "колебанием, оторвавшимся от излучателя".
-бегущая - волна, гребни и впадины которой перемещаются в среде, т.е. это распространение в пространстве волнового возмущения (обычно - давления), изменяющегося во времени и в пространстве (в бегущей волне происходит перенос энергии, но не происходит искажение профиля волны). Такая волна

отражается от неподвижной стены (более плотной среды) по законам упругого удара (гребень превращается во впадину и наоборот). Отражение от неподвижной стены происходит с потерей полуволны. Если же отражение происходит от менее плотной среды, например от воздуха, граничащего с водой (если волна распространяется в воде), то на такой границе частицы могут колебаться свободно (поэтому гребень при отражении остается гребнем, а впадина - впадиной). Отражение от менее плотной среды происходит без потери полуволны.

-вторичная- образование тени вокруг препятствия (рассеяние)
-звуковая- распространение в сплошной среде механических колебаний с малой амплитудой (звуковые волны продольными)
-когерентные - волны с постоянной разностью фаз; когерентность волн бывает временной и пространственной
-круговая - волна, распространяющаяся от места возбуждения по радиусам во всех направлениях (пример - волна на поверхности воды от брошенного камня)
-линейная - волна, распространяющаяся по прямой линии
-механические - бывают поперечными и продольными:


На верхнем чертеже - поперечная волна, а на нижнем - продольная. Обе они бегут вправо. Однако частицы среды на верхнем чертеже колеблются вверх-вниз, а на нижнем - влево-вправо (колебания частиц поперечной волны происходят поперек направления распространения волны, а колебания частиц продольной волны - вдоль этого направления)
-монохроматическая - волна, генерируемая оптическими квантовыми генераторами (лазерами), т.е. состоящая из колебаний одной частоты
-опорная - (в голографии) - волна, падающая на регистрирующую среду непосредственно от источника света
-плоская - волна, имеющая плоский волновой фронт
-поверхностная (волна Рэлея) - движение частиц происходит по эллипсам волны волны в тонких плстинках
-поверхностная ЭМ волна - волна, распространяющаяся вдоль некоторой поверхности и затухающая при удалении от нее
-поперечная-волна,в которой движение частиц осуществляется перпендикулярно направлению распространения волны. Такие волны образуются в твердых телах, а также на границе раздела двух разных сред с разной плотностью. Это объясняется тем, что для распространения такой волны необходимо "жесткое" расположение частиц среды, чтобы между ними могли возникать силы упругости. Поперечные волны легко получить на шнуре, закрепленном с одного конца. Электрические и световые волны также являются поперечными.
Примеры (http://physics.nad.ru/Physics/Cyrillic/wav_ref.htm):
= поперечной волны в сетке, состоящей из шариков, скреплённых пружинками(колебания масс происходят перпендикулярно направлению распространения волны):

= наложения продольной и поперечной волн равной амплитуды, сдвинутых по фазе на 90 градусов (в результате каждая масса совершает круговые движения):


-предметная (или отраженная) в голографии - волна, падающая на регистрирующую среду после ее отражения предметом, освещаемым источником света
-продольная - это периодические сгущения и разрежения среды (в такой волне движение частиц осуществляется в направлении распространения волны,поэтому такие волны могут существовать в любых телах - твердых, жидких, газообразных). Продольные волны можно получить также на длинной спиральной пружине. Продольную волну можно получить при ударе молотком в торец рельса. Пример продольной волны в сетке, состоящей из шариков, скреплённых пружинками (колебания масс происходят вдоль направления распространения волны):


-прямая - волна, падающая на объект наблюдения
-сейсмические-упругие волны,распространяющиеся в земной коре
-синусоидальная- распространение в среде гармонических колебаний какой-либо физической величины, происходящее со строго определенной частотой
-стоячая - возникает при интерференции бегущей и отраженной волн, имеющих в точке отражения одинаковую длину волны, но взаимно-противоположные направления распространения

Все частицы в стоячей волне одновременно проходят через положения равновесия. Каждая частица имеет свою амплитуду колебаний. При отражении от более плотной среды (неподвижной стены) в месте отражения возникает узел смещения (они постоянно находятся в покое, а расстояние между двумя соседними узлами равно половине длины волны). Первый узел смещения отстоит от места отражения на четверть длины волны. При отражении от менее плотной среды в месте отражения образуются участки наиболее интенсивного движения - пучности смещения (они расположены посреди между узлами смещения). Стоячая волна не переносит энергию. В узле никогда нет колебаний, в пучности же существуют колебания с частотой w и амплитудой А. Стоячая волна является частным случаем бегущей волны с фазовой скоростью равной нулю. Примером стоячих волн могут служить колебания струн
-сферическая - волна, имеющая сферический волновой фронт (поверхностью фаз является сфера). Амплитуда сферической волны зависит от расстояния от источника
-ударная - распространение в среде области, внутри которой давление резко повышено по сравнению с давлением в соседних областях
-упругая - (звуковая волна) - волны, распространяющиеся в жидких, твердых и газообразных средах за счет действия упругих сил. Упругие поперечные волны могут распространяться только в твердых телах. В зависимости от частоты различают инфразвуковые, звуковые и ультразвуковые упругие волны
-цилиндрическая - волна, имеющая цилиндрический волновой фронт
-электромагнитная - распространение в пространстве изменений ЭМ поля (обычно в виде колебаний векторов напряженностей электрического (Э) и магнитного (М) полей), перпендикулярно как друг другу, так и направлению распространения

Волновая поверхность - поверхность, на которой в данный момент фазы колебаний, создаваемых волной, имеют одинаковые значения (или иначе - это фронт волны)

Волновой пакет - пакет, образованный группой волн (но не монохроматической волны!). Поскольку электромагнитная энергия сосредоточена в этом пакете, то групповая скорость стала интерпретироваться как скорость переноса энергии

Волновод - устройство или канал в неоднородной среде, по которым распространяются волны

Волновое число - величина, обратная длине волны излучения в вакууме

Волномер - прибор для измерения частоты или длины волны высокочастотных электромагнитных волн

Волны Маха - волны, возникающие при движении тел со скоростями, превышающими фазовую скорость упругих волн в данной среде (сверхзвуковые самолеты - генерируют ударные волны)

Время задержки - время между моментами возникновения и приема э.сигнала

Время реверберации - время, в течение которого объемная плотность энергии звуковых волн в закрытом помещении уменьшается после прекращения действия источника звука в 10⁶ раз

Высота звука - качество звука, определяемое человеком субъективно на слух и зависящее от частоты звука. Музыкальные звуки одной и той же длительности четко количественно характеризуется высотой - восприятием на слух частоты основного тона, - и качественно различаются тембром, определяемым обертонами.

Гамма-излучение - коротковолновое ЭМ излучение с длиной волны менее 10^-10 м

Гармоника колебаний - одна из собственных частот колеба-тельной системы или иначе - множество тонов кратных частот и разной амплитуды. Первые несколько таких гармоник показаны на ниже.

Последовательность нот с частотами f, 2f, 3f т.д. называется гармонической последовательностью, и она показана ниже в нотной записи. Для флейты со всеми закрытыми клапанами, примерно все 10 резонансов будут удовлетворять этому простому соотношению, так что вы можете сыграть с такой аппликатурой, просто увеличивая скорость воздуха, 7 или 8 нот этой серии. Отметьте, что 7 гармоника попадает на середину между А6 и А#6


Нотная запись гармонической серии от базового тона флейты
Все,нарисованные выше стоячие волны,являются cинусоидальными. Это предельно чистый тон.

Генератор колебаний - устройство (аппарат, машина) вырабатывающий сигнал (в произвольной энергетической форме) с определенными математическими свойствами (генератор синусоидальных колебаний, генератор импульсов, генератор случайной величины и т. д.). Генерирование электрических колебаний - процесс преобразования различных видов энергии в энергию электрических колебаний

Герц - единица частоты (производные единицы: килогерц, мегагерц), равная одному колебанию в секунду

Гидро
~акустика - раздел акустики, изучающий распространение звуковых волн в жидкостях
~динамика - раздел физики, изучающий движение несжимаемых жидкостей и взаимодействие их с твердыми телами (пример - резка металла струей воды под большим давлением)
~локатор - прибор для определения положения подводных объектов при помощи звуковых сигналов

Гиперзвук - СВЧ упругие волны(с частотой свыше 10⁹ герц)

Глубина модуляции - отношение разности наибольшей и наименьшей амплитуд колебаний к их сумме (при амплитудной модуляции)

Голограмма - интерференционная картина, возникающая в результате наложения предметной и опорной волн и зафик-сированная в фотоматериале

Громкость звука - субъективная характеристика звука, зависящяя от его интенсивности и частоты. Человеческое ухо наиболее чувствительно к звукам в диапазоне от 450 Гц до 5 кГц; они кажутся нам громче остальных при той же интенсивности, и именно в этом диапазоне, расширенном до нижнего порога слышимости, находятся все музыкальные звуки. В акустике 1 бел принят за единицу громкости звука (он равен логарифму отношения мощности звука к некоторой начальной мощности, в качестве которой взят порог слышимости для человеческого уха, который составляет 10^-12 Вт/м²)
Некоторые данные по громкости звука (дБ):
- порог слышимости* - 0
- тиканье наручных часов - 10
- шепот - 20
- звук настенных часов - 30
- приглушенный разговор - 40
- тихая улица - 50
- шумная улица - 70
- опасный для здоровья уровень - 80
- пневматический молоток - 90
*Нулевой уровень громкости соответствует звуковому давлению 20 мкПа и интенсивности звука 10^-12 Вт/м²

Девиация (при частотной модуляции) - отклонение частоты колебаний от среднего значения

Декремент затухания (логарифмический) - характеристика затухания, равная натуральному логарифму отношения двух следующих друг за другом максимальных отклонений колеблющейся величины в одну и ту же сторону

Демодуляция (детектирование) - получение из переменного э.тока пульсирующего тока одного направления

Детектор - прибор, осуществляющий детектирование (т.е. получение из переменного э.тока пульсирующего тока одного направления) (1) Децибел = 0.1 бела

Дискриминатор амплитудный - устройство, автоматически выделяющее э.сигналы, амплитуда которых превышает заданное значение

Дисперсия:
-волн - явление изменения фазовой скорости синусоидальных волн в средах в зависимости от их частоты. Все без исключения среды обладают дисперсионными свойствами
-звука - зависимость фазовой скорости синусоидальных звуковых волн от их частоты

Диссонанс - нестройность, нестройное звучание

Дифракция волн - отклонение волн от прямолинейного распространения при прохождении мимо края препятствия. Плоская волна возбуждает у краев препятствия элементарные волны, сходящиеся позади препятствия.

Таким образом, волна проникает в область геометрической тени. Это явление называется дифракцией.
Рассмотрим прохождение волны через очень узкую щель, за которой получаются дифракционные полосы.

Здесь интерферируют отдельные лучи, проходящие через щель. В зависимости от наклона лучей к оси симметрии получаются неодинаковые разности хода, следовательно, попеременно светлые и темные полосы. Лучи, идущие перпендикулярно к щели, не дадут разности хода. Наклонный пучок дает разность хода. Если его можно разбить на 2,4.. группы, так что разность крайних лучей двух соседних пучков (например А и d) равна lambda/2, то действия групп попарно уничтожатся и в данном направлении получится темнота. Если же такое разбивание возможно на 3,5... групп, то действие четного числа групп уничтожится, но действие одной группы останется.

На экране получатся чередующиеся светлые и темные полосы, причем яркость полос убывает по мере удаления от оптической оси линзы. Определение длины волны по известной ширине щели
Пусть в направлении (alfa) поучается первая темная полоса. Тогда разность хода между крайними лучами всего пучка равна (lambda):


Но из треугольника АВС получаем: sin(alfa) = (lambda)/2
следовательно (lambda)=d*sin(alfa)

Диффузор - расширяющийся участок трубопровода, в котором происходит торможение потока жидкости или газа (пример с получением жидких газов)

Длина:
-волны - расстояние между ближайшими точками пространства, в которых колебания имеют одинаковую фазу (находятся в одинаковом состоянии) или иначе - расстояние, на которое смещается поверхность равной фазы волны за один период колебаний. Длина волны (lambda) соответствует одному периоду Т
-приведенная (физического маятника) - это условная характеристика физического маятника, численно равная длине математического маятника, период которого равен периоду данного физического маятника. Приведенная длина вычисляется следующим образом: l=I/m*a (где I - момент инерции относительно точки подвеса, m - масса, a - расстояние от точки подвеса до центра масс)

Добротность колебательной системы - отношение энергии, запасенной в колебательной системе, к энергии, теряемой ею за один период колебания

Затухание колебаний - уменьшение амплитуды свободных колебаний системы с течением времени

Звук- упругие волны, распространяющиеся в среде и создающие в ней механические колебания; в узком смысле - субъективное восприятие этих колебаний специальным органом чувств человека и животных. Как и любая волна, звук характеризуется амплитудой и частотой. Считается, что человек слышит звуки в диапазоне частот от 16 Гц до 25 000 Гц. Звуки классифицируются по частоте на:
-инфразвуки (с частотой ниже 16 Гц) - (киты, слоны)
-ультразвуки - с частотами свыше 25000 Гц до 1 ГГц) (летучие мыши, дельфины)
-гиперзвуки - с частотами от 1 ГГц до 10 ТГц (шумовые гранаты)

Излучатель - физическая система, генерирующая излучение

Излучение - распространяющиеся в пространстве волны любой природы.
-ИК излучение - ЭМ излучение с длиной волн в интервале 1.0*10^-4-7.6*10^-7 м
-ультрафиолетовое - ЭМ излучение с длиной волн в интервале 4*10^-7-5*10^-8 м
-ионизирующее - ЭМ излучение, взаимодействие которого со средой приводит к ионизации атомов и молекул среды
-когерентное - ЭМ излучение, колебания в котором имеют постоянную разность фаз, не зависящую от времени
-монохроматическое - излучение, которое с достаточным приближением может быть охарактеризовано одним значением частоты, длины волны или волнового числа

Изохронизм - для малых колебаний - независимость периода от амплитуды

Изохронность - независимость периода собственных колебаний колебательной системы от амплитуды колебаний

Импульс - кратковременный сигнал. Волновой импульс - распространяющее в пространстве в виде волны однократное или групповое возмущение среды (пример - цунами)

Интенсивность:
-волны - отношение среднего потока энергии, проносимой волной через площадку, перпендикулярную направлению распространения волны, к площади этой площадки
-излучения - отношение величины плотности потока энергии данного излучения, проходящего внутри некоторого телесного угла, к этому телесному углу

Интервал - всякое соотношение двух звуков по высоте (точнее - по частоте основного тона) в музыке и акустике. Если звуки взяты одновременно (созвучие), то интервал называется гармоническим, а если последовательно - то мелодическим (при этом более высокий звук называется вершиной, а более низкий - основанием).

Интерференция волн - явление наложения волн, при котором происходит их взаимное усиление в одних точках пространства и ослабление - в других. Интерферировать могут только волны, в которых колебания совершаются вдоль одного и того же направления. Результат интерференции зависит от разности фаз накладывающихся волн. Две волны одинаковой частоты (длины) и одинаковой фазы (нулевой сдвиг между ними) дают результирующую волну той же частоты, но удвоенной амплитуды.

Две волны равной частоты (длины), но имеющие разность фаз "п" (180^o)(т.е. с разностью хода lambda/2), гасят друг друга, если их амплитуды одинаковы.

Примеры интерференции волн:



Интерференция бывает стационарной и не стационарной. Стационарную интерференционную картину могут давать только когерентные волны (например, две сферические волны на поверхности воды, распространяющиеся от двух когерентных точечных источников, при интерференции дадут результирующую волну. Фронтом результирующей волны будет сфера). При интерференции волн не происходит сложения их энергий (энергия результирующей волны равна сумме энергий интерферирующих волн; на этом свойстве основан прибор - интерферометр). Две волны, линейно поляризованные под прямым углом друг к другу, не интерферируют

Источник точечный - излучает сферические волны, плоский источник - плоские, нить - цилиндрические и т.д.

Когерентность - Когерентность - согласованное протекание во времени и пространстве нескольких колебательных или волновых процессов. Когерентность выражается в постоянстве или закономерной связи между фазами, частотами, поляризациями и амплитудами этих волн.
Взаимная когерентность пучков - постоянство разности фаз колебаний обеих волн в данной точке пространства в любой момент времени.
Временная когерентность - состояние, при котором световые волны на протяжении своего периода проходят данную область в пространстве за одно и то же время (т.е. разность фаз остается постоянной с течением времени для любой точки пространства).
Время когерентности - интервал времени, в течениe которого фаза колебаний остается приблизительно постоянной (иначе - это время, за которое свет проходит длину когерентности).
Длина когерентности - максимальное расстояние, на которое в интерференционных устройствах можно развести волны, формируемые из данной волны с частичной временной когерентностью, чтобы еще наблюдалась интерференционная картина (или иначе - максимальная разность хода, допустимая для наблюдения интерференции). Длина когерентности лазерного излучения с высокой временной когерентностью может составлять десятки и даже сотни метров
Источники когерентные - волны и возбуждающие их источники называют когерентными, если разность фаз генерируемых волн не зависит от времени; реальные источники не могут быть когерентными
Объем когерентности - объем пространства, внутри которого колебания светового поля волны являются согласованными (объем когерентости является интегральной характеристикой когерентности света).
Площадь когерентности - площадь на плоскости, нормальной направлению на источник, ограниченная кривой, в пределах кoтрой степень взаимной корреляции между любыми двумя точками не падает ниже некоторой заданной величины.
Пространственная когерентность - состояние, при котором световые волны, проходящие через пространство, не обязательно совпадают по частоте, но совпадают по фазе (т.е. разность фаз остается постоянной в разных точках волновой поверхности.

Колебания - процессы, отличающиеся той или иной степенью повторяемости через равные промежутки времени. Таким свойством повторяемости обладают, например, качания маятника часов, колебания струны или ножек камертона, напряжение между обкладками конденсатора в контуре радиоприемника и т.п. В зависимости от физической природы повторяющегося процесса, различают колебания: механические, электромагнитные - ЭМ, э.механические и т.д. Колебания частиц среды, в которой распространяется волна, являются вынужденными, поэтому их период равен периоду колебаний возбудителя волны. Ниже приведен пример колебания масс в сетке, моделирующие движение молекул в волне на поверхности жидкости (каждая масса движется по окружности, радиус которой убывает с расстоянием от поверхности, но массы внизу сетки находятся в покое):


-апериодические-колебания, при которых состояние колебательной системы не повторяется через равные промежутки времени
-вынужденные - колебания, возникающие в какой-либо системе под влиянием внешней гармонической силы (при приближении частоты действия силы к частоте внутренних колебаний системы возникает резонанс колебаний)
-гармонические (то же, что простые)- колебания, при которых изменение состояния происходит по закону синуса или косинуса
-затухающие - колебания, энергия которых уменьшается с течением времени
-когерентные - два или более гармонических колебания, происходящие с одинаковой частотой и постоянной во времени разностью фаз
-крутильные - колебания упругой системы, выражающиеся в периодически меняющейся деформации кручения отдельных ее элементов
-механические -примеры: колебания закрепленной одним концом линейки, груза на пружине
-модулированные - колебания, в которых амплитуда, частота или фаза колебаний изменяются по определенному закону с частотой меньшей, чем частота колебаний
-незатухающие - колебания, энергия которых не меняется со временем
-параметрические - колебания, возбуждаемые путем периодического изменения параметров колебательной системы
-периодические - колебания, при которых состояние колебатательной системы повторяется через равные промежутки времени
-свободные (или собственные)-колебания,возникающие в системе при внешнем воздействии,сводящемуся лишь к начальному отклонению системы от состояния устойчивого равновесия
-связанные - демонстрируются связанными маятниками (энергия передаётся от первого маятника ко второму и назад, в результате амплитуда колебаний каждого из маятников периодически изменяется):

-синхронные - колебания, одинаковые по времени (парадный марш солдат на параде)
-синфазные - два колебания с одинаковой разностью фаз между ними
-ультразвуковые - пример - летучая мышь
-упругие - колебания струн, тросов
-электрические -например, частота, на которой работает генератор э.тока
-электромагнитные - взаимосвязанные колебания электрического и магнитного полей, составляющих единое ЭМ поле

Контур колебательный - э.цепь, содержащая последовательно соединённые катушку индуктивности и конденсатор. В такой цепи могут возбуждаться колебания тока (напряжения).
Пусть конденсатор емкостью C заряжен до напряжения U_o. Энергия, запасенная в конденсаторе составляет E_c= CU_o²/₂. При соединении конденсатора с катушкой в цепи потечет ток I, что вызовет в катушке индуктивности электродвижущую силу (ЭДС) самоиндукции, направленную на уменьшение тока в цепи.
Ток, вызванный этой ЭДС (при отсутствии потерь в индуктивности) в начальный момент будет равен току разряда конденсатора, то есть результирующий ток будет равен нулю. Магнитная энергия катушки в этот (начальный) момент равна нулю. Затем результирующий ток в цепи будет возрастать, а энергия из конденсатора будет переходить в катушку до полного разряда конденсатора.
В этот момент электрическая энергия колебательного контура. Магнитная же энергия, сосредоточенная в катушке, напротив, масимальна и равна E_L=LI_o²/₂ (где L - индуктивность катушки, I_o - максимальное значение тока). После этого начнется перезарядка конденсатора, то есть заряд конденсатора напряжением другой полярности. Перезарядка будет проходить до тех пор, пока магнитная энергия катушки, не перейдёт в электрическую энергию конденсатора. Конденсатор, в этом случае, снова будет заряжен до напряжения ? U_o. В результате в цепи возникают колебания, длительность которых будет обратно пропорциональна потерям энергии в контуре.

Консонанс - согласное звучание

Коэффициент:
-бегущей волны- величина, обратная коэффициенту стоячей волны
-стоячей волны - величина, характеризующая распространение ЭМ волны в линии передачи и равная отношению напряжен-ностей поля волны в ее пучности и узле
-модуляции - отношение амплитуды модулирующего сигнала к амплитуде модулируемых колебаний при амплитудной модуляции
-отражения - отношение интенсивности отраженной и падающей волн
-поглощения - величина, обратная расстоянию, на котором поток монохроматического излучения из-за поглощения в веществе ослабляется в "е" раз
-пропускания - отношение интенсивности прошедшей черз препятствие и падающей волн
-стоячей волны - величина, характеризующая распространение э.магнитной волны в линии передачи и равная отношению напряженностей поля волны в ее пучности и узле

Контур колебательный - э.цепь, состоящая из резистора и последовательно (параллельно) соединенных конденсатора и катушки индуктивности

Лазер - квантовый генератор, испускающий ЭМ волны вследствие вынужденного излучения активной среды, находящейся в оптическом резонаторе

Линия передачи - многопроводная система из параллельных проводников, вдоль которых могут распространяться ЭМ волны

Линза акустическая - устройство для фокусировки звуковых волн

Магнетрон - электронный прибор для генерации СВЧ ЭМ колебаний

Маятник:
-баллистический - используется для определения скорости полета быстродвижущихся предметов (например, по амплитуде колебаний баллистического маятника после столкновения с пулей определяют ее скорость полета)
-крутильный - механическая система, представляющая собой тело, подвешенное в поле тяжести на тонкой нити и обладающее лишь одной степенью свободы: вращением вокруг оси, задаваемой неподвижной нитью. Если при повороте тела в нити возникает момент сил, пропорциональный углу поворота, то тело будет вращаться по гармоническому_закону с периодом T = 2п(I/K)^1/2 (где I - момент инерции тела, K-вращательный коэффициент жесткости маятника). Крутильный маятник представляет собой очень чувствительный механический прибор (позволяет обнаружить даже гравитационное взаимодействие массивных тел - опыт Кавендиша)
-математический-механическая система,состоящая из материальной точки, подвешенной на невесомой нерастяжимой нити (или на невесомом стержне в поле тяжести). Период малых колебаний математического маятника длины l в поле тяжести с ускорением свободного падения g равен T = 2п(l/g)^1/2 и не зависит от амплитуды и массы маятника. Плоский математический маятник со стержнем - система с одной степенью свободы. Если же стержень заменить на нерастяжимую нить, то это система с двумя степенями свободы со связью.
-пружинный - тело, совершающее прямолинейные колебания под действием упругой силы пружины
-связанные - пример (могут колебаться в фазе, в противофазе и с произвольным сдвигом фаз):


-физический - твердое тело, совершающее колебания в поле каких-либо сил относительно точки, не являющейся центром масс этого тела (или оси, не проходящей через центр масс этого тела). Одной из характеристик физического маятника является приведенная длина. Период колебаний физического маятника равен: T=2п(I/mga)^1/2 (где I - момент инерции относительно точки подвеса, m- суммарная масса маятника или составляющих, a - расстояние от центра подвеса до центра масс). Если известна приведенная длина маятника, то период колебаний физического маятника будет равен периоду колебаний математического маятника - см.)

Микроволны - ЭМ волны мм, см и дм диапазонов

Модулятор- устройство для принудительного изменения во времени параметров,характеризующих какой-то регулярный физический процесс

Модуляция - медленное(по сравнению с периодом колебаний) изменение какого-либо из параметров, характеризующих колебание
-амплитудная - модуляция колебаний, при которой происходит изменение их амплитуды
-фазовая - модуляция колебаний, при которой происходит изменение их фазы
-частотная - модуляция колебаний, при которой происходит изменение их частоты
-комбинированная - использование в одной и той же волне нескольких видов модуляции (например, относительно-фазовая, фазочастотная и др.)

Момент инерции:
-материальной точки относительно оси вращения называется произведение массы материальной точки на квадрат ее расстояния до этой оси; его размерность - [кг*м²]
-тела - называется сумма моментов инерции всех материальных точек тела; его размерность та же, что и для материальной точки

Мощность излучения - отношение количества энергии излучения, испущенного каким-либо источником, к промежутку времени, в течение которого длилось испускание

Мультивибратор - генератор электрических релаксационных колебаний различного типа

Непер - единица натурального логарифма отношения двух одноименных физических величин (при десятичном логарифме отношений - бел)

Обертоны - так называются высшие гармонические тоны, сопровождающие основной тон и обусловливающие собой так называется оттенок или тембр звука. На струнных музыкальных инструментах можно выделить определённые обертоны путём касания пальцем струны в точке покоя этой гармоники. Такой приём называется флажолет. Отношение частот рациональное - если отношение частот двух колебаний равно рациональному числу, возникает резонанс

Отражение:
-волн - явление, при котором падающая на поверхность раздела двух сред волна распространяется от границы в той же среде, в которой она первоначально распространялась
-полное внутреннее - отражение волн от поверхности раздела двух прозрачных сред, при котором преломленная волна полностью отсутствует (явление используется в оптоэлек-тронике - оптоволоконные системы передачи данных)

Период:
-волны - период колебаний физической величины, распространяющейся в виде волны, происходящих в какой-либо точке пространства, через которую проходит волна
-колебаний - наименьший промежуток времени, через который значения колеблющейся величины начинают повторяться
-кристаллической решетки - наименьшее расстояние между параллельными атомными плоскостями в кристаллах

Поверхность волновая - поверхность, на которой фазы колебаний, создаваемых волной в данный момент, имеют одинаковые значения. Волновую поверхность можно провести через любую точку пространства, охваченного волновым процессом. Следовательно, волновых поверхностей существует бесконечное множество, в то время как волновой фронт каждый момент времени только один. Волновые поверхности остаются неподвижными. Волновые поверхности могут быть любой формы. В простейших случаях они имеют форму плоскости или сферы. Соответственно волна в этих случаях называется плоской или сферической. В плоской волне волновые поверхности представляют собой множество параллельных друг другу плоскостей, в сферической волне - множество концентрических сфер.

Поглощение волн - превращение энергии волн в другие виды энергии в результате взаимодействия волны со средой, в которой она распространяется

Полосы интерференционные - система пучнойстей и впадин, наблюдаемых при интерференции волн

Поляризация волн - явление нарушения симметрии распределения возмущений в поперечной волне (например, напряжённостей электрического и магнитного полей в ЭМ волнах) относительно направления её распространения. В продольной волне поляризация возникнуть не может, т.к. распространение возмущения в этом типе волн всегда совпадает с направлением распространения. Поперечная волна характеризуется двумя направлениями: волновым вектором и вектором амплитуды, всегда перпендикулярным к волновому вектору. Так что в трёхмерном пространстве имеется ещё одна степень свободы - вращение вокруг волнового вектора. Причиной возникновения поляризации волн может быть:
___а) несимметричная генерация волн в источнике возмущения;
___б) анизотропность среды распространения волн;
___в) преломление и отражение на границе двух сред.
Основными являются два вида поляризации:
= линейная - колебания возмущения происходит в какой-то одной плоскости. В таком случае говорят о "плоско поляризованной волне";
= круговая - конец вектора амплитуды описывает окружность в плоскости колебаний. В зависимости от направления вращения вектора круговая поляризация может быть правой или левой. На основе этих двух формируются более сложные виды поляризации, например, эллиптическая.

Эллиптическая поляризация
Скорость распространения волны может зависить от её поляризованности.

Порог слышимости - минимальная интенсивность звуковой волны, при которой возникает слуховое ощущение

Преломление волн - изменение направления распространения волны при переходе ее из одной среды в другую

Пучность стоячей волны - точка пространства, в которой амплитуда стоячей волны имеет максимальное значение

Радио:
~волны - ЭМ волны с длинами волн 5*10^-5-10¹⁰ м
~импульс - цуг высокочастотных ЭМ волн конечной длительности
~компас - самолетный радиопеленгатор для автоматического определения направления на наземные передающие радиостанции (широковещательные и радиомаяки)
~локация - совокупность методов обнаружения и измерения положений удаленных объектов, а также распознавания их формы с помощью радиоволн (радиолокатор)
~маяк- передающая радиостанция, излучающая радиосигналы, используемые для определения координат и направления движения различных объектов (в основном, самолетов и судов)
~метр - прибор для измерения энергии ЭМ излучения, действие которого основано на тепловом действии этого излучения
~навигация - пример
~пеленгация - пример
~тень - пример

Рассеиватель - вещество, рассеивающее ЭМ или корпускулярное излучение Рассеяние волн - явление возникновения вторичных волн в направлениях, не совпадающих с направлением распространения падающей волны и некогерентных с этой волной

Реверберация - процесс постепенного затухания звука в закрытых помещениях после окончания действия его источника

Резонанс - явление резкого нарастания амплитуды вынужденных колебаний системы при приближении частоты вынуждающей силы к собственной частоте колебаний системы
-напряжений - резонанс в э.цепи при последовательном соединении катушки индуктивности и э.конденсатора
-токов - резонанс в э.цепи при параллельном соединении катушки индуктивности и э.конденсатора

Резонатор - колебательная система, способная совершать колебания с максимальной амплитудой при воздействии внешней силы определенной частоты. Объемный резонатор - замкнутая полость с э.проводящими стенками, внутри которой могут существовать свободные ЭМ колебания (например, как в магнетроне микроволновой печи)

Рефлектор (отражатель)- пример

Рефракция звука - изменение направления лучей в неоднородной среде, скорость звука в которой зависит от координат

Самовозбуждение колебаний - самопроизвольное возник-новение колебаний в колебательной системе в результате флуктуаций

Сдвиг фаз - несовпадение во времени одинаковых фаз двух периодически изменяющихся величин

Сила звука - отношение мощности, переносимой акустической волной через площадку, перпендикулярную направлению ее распространения, к площади этой площадки (пример шумовая граната против террористов)

Синхронизация колебаний - установление и поддержание такого режима колебаний двух или нескольких связанных систем, при котором их частоты равны, кратны или находятся в рациональном отношении друг с другом

Синхронность - протекание во времени двух или более процессов с неизменным сдвигом фаз одинаковых или соответствующих элементов этих процессов

Скважность - отношение периода повторения импульсного сигнала к длительности одиночного импульсного сигнала

Скин-эффект - ослабление высокочастотного ЭМ поля по мере проникновения в глубь проводника, приводящее к тому, что переменный ток идет преимущественно в поверхностном слое проводника

Скорость волны - физическая величина, равная отношению длины волны (lambda) к периоду колебаний ее частиц (T): v=lambda/T (Скорость распространения волн в различных средах различна. Например, звуковая волна, переходящая из воды в воздух, уменьшает свою скорость в 4-5 раз, поэтому длина этой волны в воздухе возрастает в такое же число раз)
-групповая - формулировки:
1. Это скорость перемещения волнового пакета (максимума амплитудной огибающей узкого квазимонохроматического волнового пакета - http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bd/Wave_group.gif; дисперсия водных волн - красные точки движутся со скоростью фазы, зелёные - с групповой скоростью; в данном случае фазовая скорость в два раза превышает групповую)
2. Это скорость распространения характерной точки на огибающей группы волн, близких по частоте (групповая скорость совпадает со скоростью переноса энергии излучения группой волн; в недиспергирующих средах групповая скорость совпадает с фазовой скоростью)
-звука - скорость перемещения в среде упругой волны при условии, что форма ее профиля остается неизменной (примеры для воздуха, воды, металлов)
-лучевая (в кристалле) - показывает направление движения энергии световой волны
-фазовая - скорость движения поверхности равной (постоянной) фазы для монохроматического излучения. Скорость перемещения поверхности равных фаз может быть направлена только перпендикулярно самой поверхности. В некристаллической изотропной среде лучевая и фазовая скорости совпадают и называются фазовой скоростью света (напряженность электрического поля перемещается с фазовой скоростью, поэтому эту скорость можно назвать скоростью перемещения силовой характеристики этого поля).

Сложение колебаний - см. фигуры Лиссажу

Смещение красное - увеличение длин волн в спектре ЭМ излучения по сравнению с эталонным спектром, вызванное взаимным удалением источника и наблюдателя излучения (при сближении источника излучения и наблюдателя его проявляется фиолетовое смещение - уменьшение длин волн)

Сопротивление:
-волновое - отношение силы э.тока к напряжению в линии передачи, по которой распространяются волны
-емкостное - реактивное э.сопротивление цепи, обладающей э.емкостью
-индуктивное -реактивное э.сопротивление цепи, обладающей индуктивностью

Спектр колебаний - совокупность гармонических колебаний, на которые можно разложить данное сложное колебания (пример - разложение призмой солнечного света в спектр)

Степень поляризации - соотношение поляризованного света и естественного света в частично поляризованном свете

Стробоскоп - прибор для наблюдения быстропериодических движений, действие которого основано на стробоскопическом эффекте (зрительная иллюзия, основанная на инерции зрения: кино, танцы в темноте с вспышкой)

Стоячая волна - колебания в распределенных колебательных системах с характерным расположением чередующихся максимумов (пучностей) и минимумов (узлов) амплитуды. Практически такая волна возникает при отражениях от преград и неоднородностей в результате наложения отражённой волны на прямую.

Струна - пример

Тело абсолютно черное - тело, полностью поглощающее все падающие на него ЭМ волны

Тембр - окраска звука; один из признаков музыкального звука (наряду с высотой, громкостью и длительностью). По тембрам отличают звуки одинаковой высоты и громкости, но исполненные или на разных инструментах (разными голосами) или на одном инструменте разными способами, штрихами. Тембр определяется материалом, формой вибратора, условиями его колебаний, резонатором, акустикой помещения. В характеристике тембра большое значение имеют обертоны и их соотношение по высоте и громкости, шумовые призвуки, атака (начальный момент звука), форманты, вибрато и др. факторы.

Тон - акустический сигнал или звук определенной высоты
-музыкальный - акустический сигнал или звук определенной высоты
-основной - наименьшая частота сложного акустического сигнала
-чистый (или простой) - синусоидальный сигнал данной частоты

Угол (падения, преломления, отражения) - привести примеры (как со светом)

Узел стоячей волны - минимум амплитуды (амплитуда равна нулю) стоячей волны

Унисон - явление совпадения звуковых частот (в музыке - одновременное звучание двух и более одинаковых по названию звуков одной или разных октав; при разнице частот большей 15 Гц человек начинает различать оба тона)

Уровень громкости звука - уровень звукового давления (в децибелах) чистого тона с частотой 1000 Гц, субъективно столь же громкого, как и измеряемый звук

Фаза волны (гармонического колебания) - обычно выражается в угловых единицах (радианах) или долях периода (примеры). Начальная фаза определяет смещение системы в момент t = 0

Фазовая скорость монохроматической волны v - называется скорость распространения волнового фронта; в среде с показателем преломления n фазовая скорость ? равна: v=(omega)/k=c/n (где (omega) - круговая частота, k - волновое число, c - скорость света в вакууме) Волны разных частот распространяются в средах с разными фазовыми скоростями.

Фазометр - прибор для измерения разности фаз двух электрических колебаний

Фигуры Лиссажу - траектории точек,совершающих взаимно перпендикулярные колебания с рациональным отношением частот, например, ниже приведены траектории, возникающие в результате наложения двух взаимно-перпендикулярных гармонических колебаний:


Фон - единица уровня громкости звука: n_фонов=10*lg(I"/I) (где I' и I - интенсивность звуков. Так как интенсивности пропорциональны квадратам звукового давления, то: n_фонов=10*lg(p"/p)²=20*lg(p"/p) Для примера: тон частоты 1000 Гц, создающий в ухе давление 1 дин/см², имеет громкость, равную 70 фонам (за нулевую громкость прията громкость еле различимого звука той же частоты)

Фонон - квазичастица, соответствующая упругой волне в кристаллической решетке

Фронт волны (волновой фронт) - поверхность, наиболее удаленная от источника, на которой частицы колеблются в одинаковой фазе. Он представляет собой ту поверхность, которая отделяет часть пространства, уже вовлеченную в волновой процесс, от области, в которой колебания еще не возникли. Волновой фронт все время перемещается

Частота - отношение числа полных циклов какого-либо периодического процесса к промежутку времени, в течение которого совершается это число циклов
-колебания - число циклов в единицу времени (Гц) (иначе - величина, обратная периоду колебаний)
-круговая - произведение частоты колебаний на 2пи
-линейная - частота гармонических колебаний
-несущая - частота модулируемой волны
-основная - частота импульсных сигналов (в отличие от частоты гармоник)
-резонансная - частота колебаний, при которой наступает явление резонанса
-собственная - частота гармонических колебаний системы, не подвергающейся действию внешних сил
-циклическая (или круговая)- частота гармонических коле-баний, умноженная на 2п

Частотомер - прибор для измерения частоты периодических процессов

Часы - устройства для точного измерения времени

Число:
-волновое - величина, обратная длине волны, т.е. k=1/lambda (где lambda - длина волны), показывающее число волн в 1 см, или иначе - отношение циклической частоты к скорости волны: k=2п/lambda
-Маха - отношение скорости движения тела в среде к скорости звука в этой же среде (число Маха обычно используется в сверхзвуковой авиации и ракетной технике)
-рациональное - число, которое может быть представлено в виде дроби m/n (m, n - целые числа). Все целые числа являются рациональными.

Шкала электромагнитных волн - пример

Шум - беспорядочные колебания различной физической природы, являющиеся помехой приему сигналов

Электродинамика - теория ЭМ поля, осуществляющего взаимодействие между э.зарядами

Энергия колебаний - распространение колебаний на участки среды, прежде находившиеся в покое, и означает распространение (передачу) энергии. Энергия колебаний прямо пропорциональна квадрату частоты и квадрату амплитуды:
E = m*(omega)²*x²/₂

Эхо - волна, отраженная от какого-либо препятствия и принятая наблюдателем (пример - звуки в лесу, долине)

Вверх