Fizika gyerekeknek

Hullámok

Amikor a "hullám" szóra gondolunk, általában úgy képzeljük el, hogy valaki előre-hátra mozgatja a kezét, hogy köszönjön, vagy talán egy hullámzó vízfalra gondolunk, amely az óceánból érkezik, hogy a parton csapódjon össze.

A fizikában a hullám olyan zavar, amely a téren és az anyagon keresztül halad, és energiát ad át egyik helyről a másikra. A hullámok tanulmányozásakor fontos megjegyezni, hogy azok energiát, nem pedig anyagot adnak át.

A mindennapi életben rengeteg hullám vesz körül minket. A hang egyfajta hullám, amely áthalad az anyagon, majd rezgésbe hozza a dobhártyánkat, így hallunk. A fény egy különleges hullámfajta, amely fotonokból áll. Ha egy követ beleejtünk egy tóba, hullámokat látunk a vízben. Még arra is használunk hullámokat (mikrohullámokat), hogy nagyon gyorsan megfőzzük az ételt.

A hullámok típusai

A hullámok jellemzőik alapján különböző kategóriákba sorolhatók. Az alábbiakban ismertetünk néhányat a különböző kifejezések közül, amelyeket a tudósok a hullámok leírására használnak.

Mechanikai hullámok és elektromágneses hullámok

Minden hullámot mechanikus vagy elektromágneses hullámnak lehet minősíteni.

Mechanikai hullámok olyan hullámok, amelyeknek közegre van szükségük. Ez azt jelenti, hogy valamilyen anyaggal kell rendelkezniük, amelyen keresztül haladhatnak. Ezek a hullámok akkor terjednek, amikor a közegben lévő molekulák összeütköznek egymással és energiát adnak át. A mechanikai hullámok egyik példája a hang. A hang képes a levegőben, a vízben vagy a szilárd anyagokban terjedni, de vákuumban nem tud. Szüksége van a közegre, hogy segítse a terjedését. Más példák közé tartozik a víz.hullámok, szeizmikus hullámok és a rugón keresztül terjedő hullámok.

Elektromágneses hullámok olyan hullámok, amelyek vákuumban (üres térben) képesek terjedni. Nincs szükségük közegre vagy anyagra. Elektromos és mágneses mezőkön keresztül terjednek, amelyeket töltött részecskék hoznak létre. Az elektromágneses hullámok közé tartozik például a fény, a mikrohullámok, a rádióhullámok és a röntgensugárzás.

Transzverzális hullámok és longitudinális hullámok

Egy másik módja a hullámok leírásának az, hogy a hullám zavaró hatása milyen irányban halad.

Transzverzális hullámok A transzverzális hullámok olyan hullámok, ahol a zavaró tényező a hullám irányára merőlegesen mozog. Úgy gondolhatunk, hogy a hullám balról jobbra mozog, míg a zavaró tényező felfelé és lefelé mozog. A transzverzális hullámok egyik példája a vízhullám, ahol a víz felfelé és lefelé mozog, ahogy a hullám áthalad az óceánon. Más példák közé tartozik a rezgő húr és a stadionban a szurkolók hulláma (az emberek fel-le mozognak).miközben a hullám a stadion körül mozog).

Longitudinális hullámok olyan hullámok, amelyeknél a zavaró tényező a hullámmal azonos irányban mozog. Egy példa erre a hullám mozgása egy kifeszített slinky-n vagy rugón keresztül. Ha a slinky egyik részét összenyomjuk és elengedjük, a hullám balról jobbra fog mozogni. Ugyanakkor a zavaró tényező (amely a rugó tekercsei) szintén balról jobbra fog mozogni. A longitudinális hullám másik klasszikus példája a következőhang. Ahogy a hanghullámok terjednek egy közegben, a molekulák a hang mozgásával megegyező irányban ütköznek egymással.

A fenti képen a felső hullám keresztirányú.

és az alsó hullám hosszanti irányú.

Érdekes tények a hullámokról

• Az óceánban a hullámokat többnyire az óceán felszínén mozgó szél hozza létre.
• A "közeg" az az anyag vagy anyag, amely a mechanikai hullámot hordozza.
• Az egyik legfontosabb dolog, amit a hullámokról nem szabad elfelejteni, hogy energiát szállítanak, nem pedig anyagot. Ez különbözteti meg őket a fizika más jelenségeitől.
• Sok hullám nem látható, mint például a mikrohullámok és a rádióhullámok.
• A valaha feljegyzett legmagasabb óceáni hullám 1 720 láb magas volt, és az alaszkai Lituya-öbölben keletkezett.

Töltsön ki egy tízkérdéses kvízt erről az oldalról.

Bevezetés a hullámokba

A hullámok tulajdonságai

Hullám viselkedés

A hangzás alapjai

Hangmagasság és akusztika

A hanghullám

Hogyan működnek a hangjegyek

A fül és a hallás

A hullám kifejezéseket tartalmazó glosszárium

Fény és optika

Bevezetés a fénybe

Fényspektrum

A fény mint hullám

Fotonok

Elektromágneses hullámok

Távcsövek

Lencsék

A szem és a látás

Tudomány>> Fizika gyerekeknek