Фізика для дітей

Хвилі

Коли ми думаємо про слово "хвиля", ми зазвичай уявляємо, як хтось рухає рукою туди-сюди, щоб привітатися, або, можливо, ми думаємо про стіну води, що набігає з океану, щоб розбитися об берег.

У фізиці хвиля - це збурення, яке поширюється у просторі та матерії, переносячи енергію з одного місця в інше. При вивченні хвиль важливо пам'ятати, що вони переносять енергію, а не матерію.

У повсякденному житті нас оточує багато хвиль. Звук - це тип хвиль, які рухаються крізь матерію, а потім вібрують у наших барабанних перетинках, завдяки чому ми можемо чути. Світло - це особливий тип хвиль, які складаються з фотонів. Ви можете кинути камінь у ставок і побачити, як у воді утворюються хвилі. Ми навіть використовуємо хвилі (мікрохвильові печі), щоб дуже швидко приготувати їжу.

Типи хвиль

Хвилі можна розділити на різні категорії в залежності від їх характеристик. Нижче ми опишемо деякі з різних термінів, які вчені використовують для опису хвиль.

Механічні хвилі та електромагнітні хвилі

Всі хвилі можна класифікувати як механічні або електромагнітні.

Механічні хвилі це хвилі, яким потрібне середовище. Це означає, що вони повинні мати якусь матерію, щоб рухатися через неї. Ці хвилі рухаються, коли молекули в середовищі стикаються одна з одною, передаючи енергію. Прикладом механічної хвилі є звук. Звук може рухатися через повітря, воду або тверді тіла, але він не може рухатися через вакуум. Йому потрібне середовище, щоб допомогти йому рухатися. Інші приклади включають в себе воду.хвилі, сейсмічні хвилі та хвилі, що проходять через джерело.

Електромагнітні хвилі це хвилі, які можуть проходити через вакуум (порожній простір). їм не потрібне середовище або речовина. Вони проходять через електричні і магнітні поля, які генеруються зарядженими частинками. Прикладами електромагнітних хвиль є світло, мікрохвилі, радіохвилі і рентгенівське випромінювання.

Поперечні та поздовжні хвилі

Інший спосіб описати хвилю - це напрямок, в якому поширюється її збурення.

Поперечні хвилі це хвилі, де збурення рухається перпендикулярно до напрямку хвилі. Можна уявити, що хвиля рухається зліва направо, в той час як збурення рухається вгору і вниз. Одним з прикладів поперечної хвилі є водяна хвиля, де вода рухається вгору і вниз, коли хвиля проходить через океан. Інші приклади включають коливання струни і хвилю вболівальників на стадіоні (люди рухаються вгору і вниз).поки хвиля рухається по стадіону).

Поздовжні хвилі це хвилі, в яких збурення рухається в тому ж напрямку, що і хвиля. Прикладом цього є хвиля, що рухається по розтягнутій спіралі або пружині. Якщо стиснути одну частину спіралі і відпустити, то хвиля буде рухатися зліва направо. При цьому збурення (а це витки пружини, що рухаються), також буде рухатися зліва направо. Іншим класичним прикладом поздовжньої хвилі єЗвук. Коли звукові хвилі поширюються через середовище, молекули стикаються одна з одною в тому ж напрямку, в якому рухається звук.

На наведеному вище малюнку верхня хвиля є поперечною

а донна хвиля - поздовжня.

Цікаві факти про хвилі

• Хвилі в океані в основному генеруються вітром, що рухається по поверхні океану.
• "Середовище" - це речовина або матеріал, що є носієм механічної хвилі.
• Одна з найважливіших речей, яку слід пам'ятати про хвилі, полягає в тому, що вони переносять енергію, а не матерію. Це відрізняє їх від інших явищ у фізиці.
• Багато хвиль неможливо побачити, наприклад, мікрохвилі та радіохвилі.
• Найвища океанська хвиля, яка коли-небудь була зафіксована, мала висоту 1720 футів і виникла в затоці Літуя на Алясці.

Пройдіть тест на десять запитань про цю сторінку.

Вступ до хвиль

Властивості хвиль

Хвильова поведінка

Основи звукознавства

Висота тону і акустика

Звукова хвиля

Як працюють ноти

Вухо та слух

Глосарій хвильових термінів

Світло та оптика

Знайомство зі світлом

Світловий спектр

Легкість як хвиля

Фотони

Електромагнітні хвилі

Телескопи

Лінзи

Око і бачення

Наука>> Фізика для дітей