Презентация на тему: "Презентация по физике на тему "Механические колебания и электромагнитные волны""

Механические колебания и электромагнитные волны
Преподаватель: Витищенко Л.И.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ
Краевое государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«КРАСНОЯРСКИЙ МОНТАЖНЫЙ КОЛЛЕДЖ»

Условия возникновения колебаний:
1) наличие у материальной точки избыточной энергии;
2) действие на материальную точку возвращающей силы;
3) избыточная энергия не должна полностью расходоваться за один цикл.
Механическим колебанием называется периодически повторяющееся движение материальной точки, по какой – либо траектории, которую эта точка проходит поочередно в противоположных направлениях.
Вынужденные – колебания тела, которые создаются периодически действующей на тело внешней силой.
Свободные при действии сопротивления среды и возвращающей силы.

Параметры колебательного движения
Т – период, время за которое совершается одно полное колебание, секунда
ν – частота, число колебаний за единицу времени, с-1, Гц;
взаимообратные величины.
Незатухающие колебания – с постоянной амплитудой.
Свободные колебания обычно затухающие, т.е. с постоянно уменьшающейся амплитудой.

Гармонические колебания

х – смещение, отклонение тела от положения равновесия в данный момент времени, [м];
А – максимальное отклонение, амплитуда, [м];
ω – круговая, циклическая частота, [рад/с];
φ0 – начальная фаза, [град], [рад];
(ω*t+φ0) – фаза колебания, часть периода, прошедшая от начала колебания, [рад]; [рад].
Колебания, которые происходят под действием только одной возвращающей силы, пропорциональной смещению, называют гармоническими.
Уравнение гармонического колебания
x = А sin (ω*t+φ0)

Электромагнитные
волны

Джеймс Максвелл
(1831-1879)
Майкл Фарадей
(1791–1867)
Английский физик Джеймс Максвелл на основании изучения экспериментальных работ Фарадея по электричеству и магнетизму в 1864 г. высказал гипотезу о существовании в природе особых волн, способных распространяться в вакууме. Майкл Фарадей установил, что любое изменение магнитного потока в контуре вызывает появление в нем индукционного тока. Максвелл объяснил появление индукционного тока возникновением вихревого электрического поля при любом изменении магнитного поля.
Процесс распространения переменного магнитного и электрического полей называется электромагнитной волной

Электромагнитные волны могут распространяться в вакууме, обладают свойствами механических волн (отражение, преломление, интерференция, дифракция).
Свойства электромагнитных волн

Открытие электромагнитных волн
Генрих Герц
(1857-1894)
Экспериментально впервые обнаружены, немецким ученым Генрихом Герцем в 1887 г. Он перешел от закрытого колебательного контура к открытому.
Схема опытов Герца

Применение электромагнитных
волн.
Изобретение радио
Возможность практического применения электромагнитных волн для установления связи без проводов продемонстрировал 7 мая 1895 г. русский физик
А.С. Попов.

.

Приемник А.С. Попова состоял из антенны, когерера, электромагнитного реле, электрического звонка и источника постоянного тока. Электромагнитные волны вызывали вынужденные колебания тока и напряжения в антенне.
Переменное напряжение с антенны передавалось на два электрода, расположенных в стеклянной трубке, заполненной металлическими опилками. Эта трубка и есть когерер - основной чувствительный элемент приема электромагнитных волн в установке А.С. Попова. Когерер обладает большим сопротивлением.
Когда приходит электромагнитная волна, опилки слипаются, сопротивление падает, цепь замыкается и включает электрический звонок. Регистрируется прием электромагнитной волны. Удар молоточка звонка по когереру встряхивал опилки и возвращал его в исходное состояние, приемник снова был готов к регистрации электромагнитных волн.
В 1896 г. А.С. Попов осуществил радиотелеграфную связь на расстоянии 250 м; в 1899 г – 50 км. Свое изобретение он применял для осуществления связи между караблями на флоте.

В 1900 г. IV Всемирный электротехнический конгресс присудил А.С. Попову Почетный диплом и Золотую медаль за изобретение радио.

шкала электромагнитных волн

Использование электромагнитных волн