1

Rozchodzenie się fal, prędkość fal

Jeżeli chcemy zmierzyć prędkość fali v to śledzimy,
jak przemieszcza się w czasie wybrana część fali, czyli określona faza.

Wiadomo, że prędkość fali zależy od sprężystości ośrodka i jego bezwładności.

Sprężystość dla sznura jest określona poprzez napinającą go siłę F (np. im

większa siła tym szybciej wychylone elementy sznura wracają do położenia

równowagi). Natomiast bezwładność jest związana z masą sznura m oraz jego

długością l. Spróbujemy teraz wyprowadzić wzór na zależność prędkości v fali

od siły F i od



= m/l , tj. masy przypadającej na jednostkę długości sznura.

2

W tym celu rozpatrzmy mały wycinek sznura o długości dx

3

4

5

Jest to

równanie falowe

dla sznura (struny).

6

7

8

9

Przenoszenie energii przez fale

10

11

12

)

(

cos

4

2

2

2

2

t

kx

f

A

P











v

13

Interferencja fal

14

15

16

Fale stojące

17

18

19

20

Zjawisko Dopplera

Christian Doppler w pracy z 1842 roku zwrócił uwagę,

że barwa świecącego ciała (częstotliwość) musi się zmieniać

z powodu ruchu względnego obserwatora lub źródła.

Zjawisko Dopplera występuje dla wszystkich rodzajów fal.

21

22

Rozważmy efekt Dopplera dla fal dźwiękowych.

Zakładamy, że ruch źródła lub obserwatora zachodzi wzdłuż łączącej prostej.

23

24

25