Физика для детей

Волны

Когда мы думаем о слове "волна", мы обычно представляем, как кто-то двигает рукой вперед-назад, чтобы поздороваться, или, может быть, мы думаем о закручивающейся стене воды, которая движется из океана и разбивается о берег.

В физике волна - это возмущение, которое распространяется через пространство и материю, перенося энергию из одного места в другое. При изучении волн важно помнить, что они переносят энергию, а не материю.

В повседневной жизни нас окружает множество волн. Звук - это тип волны, которая движется сквозь материю и затем вибрирует в наших барабанных перепонках, чтобы мы могли слышать. Свет - это особый тип волны, состоящий из фотонов. Вы можете бросить камень в пруд и увидеть, как в воде образуются волны. Мы даже используем волны (микроволны) для быстрого приготовления пищи.

Типы волн

Волны можно разделить на различные категории в зависимости от их характеристик. Ниже мы опишем некоторые из различных терминов, которые ученые используют для описания волн.

Механические волны и электромагнитные волны

Все волны можно разделить на механические и электромагнитные.

Механические волны Это волны, которые требуют среды. Это означает, что они должны иметь какую-то материю для распространения. Эти волны распространяются, когда молекулы в среде сталкиваются друг с другом, передавая энергию. Одним из примеров механической волны является звук. Звук может распространяться через воздух, воду или твердые тела, но он не может распространяться через вакуум. Ему нужна среда для распространения. Другие примеры включают воду.волны, сейсмические волны и волны, проходящие через пружину.

Электромагнитные волны Это волны, которые могут проходить через вакуум (пустое пространство). Им не нужна среда или материя. Они проходят через электрические и магнитные поля, создаваемые заряженными частицами. Примерами электромагнитных волн являются свет, микроволны, радиоволны и рентгеновские лучи.

Поперечные волны и продольные волны

Другой способ описать волну - это направление, в котором движется ее возмущение.

Поперечные волны Это волны, в которых возмущение движется перпендикулярно направлению волны. Можно представить, что волна движется слева направо, а возмущение движется вверх и вниз. Одним из примеров поперечной волны является водяная волна, в которой вода движется вверх и вниз, когда волна проходит через океан. Другие примеры включают колеблющуюся струну и волну болельщиков на стадионе (люди движутся вверх и вниз).пока волна движется по стадиону).

Продольные волны Это волны, в которых возмущение движется в том же направлении, что и волна. Примером может служить волна, движущаяся через растянутую пружинку. Если сжать одну часть пружинки и отпустить, волна будет двигаться слева направо. В то же время возмущение (которое представляет собой витки пружинки) также будет двигаться слева направо. Другой классический пример продольной волны - этозвук. при распространении звуковых волн через среду молекулы сталкиваются друг с другом в том же направлении, в котором движется звук.

На рисунке выше верхняя волна является поперечной

а донная волна - продольная.

Интересные факты о волнах

• Волны в океане возникают в основном под воздействием ветра, движущегося по поверхности океана.
• Среда" - это вещество или материал, который переносит механическую волну.
• Одна из самых важных вещей, которые нужно помнить о волнах, заключается в том, что они переносят энергию, а не материю. Это отличает их от других явлений в физике.
• Многие волны невозможно увидеть, например, микроволны и радиоволны.
• Самая высокая из когда-либо зарегистрированных океанских волн была высотой 1 720 футов и возникла в заливе Литуя на Аляске.

Пройдите викторину из десяти вопросов об этой странице.

Знакомство с волнами

Свойства волн

Волновое поведение

Основы звука

Высота и акустика

Звуковая волна

Как работают музыкальные ноты

Ухо и слух

Глоссарий волновых терминов

Свет и оптика

Введение в свет

Спектр света

Свет как волна

Фотоны

Электромагнитные волны

Телескопы

Объективы

Глаз и зрение

Наука>> Физика для детей