Sprawdź się
Wybierz uzupełnienia zdań:
Dwie fale wzmacniają się w tych punktach, w których drgania dla obu fal osobno odbywałyby się w zgodnych / przeciwnych /dowolnych fazach. W punktach, w których spotykają się fale w fazach przeciwnych następuje wzajemne wzmocnienie fal / następuje wzajemne wygaszenie fal / nie następuje ani wzmocnienie ani wygaszenie fal. Punkty, w których następują wzmocnienia dwóch jednakowych kolistych fal harmonicznych układają się w przybliżeniu na liniach prostych / okręgach.
Jedno z dwóch punktowych źródeł o jednakowych częstotliwościach emituje falę w przeciwnej fazie do drugiego, tzn. w chwili, gdy jedno źródło wytwarza maksimum fali („górkę”), drugie wytwarza minimum fal („dolinę”). W porównaniu do sytuacji opisanej dla Rys. 3. zmiana ta spowodowałaby, że:
- cały obraz by się rozmazał
- nic by się nie zmieniło w stosunku do obrazu wytworzonego przez dwa źródła zgodne w fazie
- wzmocnienia dla tego obrazu byłyby tam, gdzie były wygaszenia dla obrazu wytworzonego przez źródła o zgodnej fazie
Które z poniższych par źródeł pozwalałyby na zaobserwowanie obrazu interferencji fal?
| prawda | fałsz | |
| Dwie podskakujące w miejscu rytmicznie w takt muzyki uczestniczki ćwiczeń "aerobik w wodzie". | □ | □ |
| Dźwięki wydawane przez dwa jednakowe traktory pracujące w odległości kilku metrów od siebie. | □ | □ |
| Oświetlona światłem lasera nieprzezroczysta przesłona, w której zostały zrobione dwa malutkie otwory znajdujące się blisko siebie. | □ | □ |
a) 0,5 cm,
b) 1,5 cm,
c) 2,5 cm.
Punkty, w których dwa okręgi się przecinają będą układać się w linie (odpowiadające wzmocnieniu fal). Ile takich linii widać na każdym z wykonanych rysunków? (Dwie linie będące w przybliżeniu półprostymi znajdującymi się po przeciwległych stronach źródeł traktujemy jako fragmenty pojedynczej długiej linii.) Odpowiedzi:
a) 1. 4, 2. 5, 3. 3, 4. 2, 5. 1
b) 1. 4, 2. 5, 3. 3, 4. 2, 5. 1
c) 1. 4, 2. 5, 3. 3, 4. 2, 5. 1
Model fali kolistej wokół punktowego źródła można wykonać z pomocą cyrkla (najlepiej na papierze w kratkę) rysując kilka koncentrycznych okręgów o promieniu 1 cm, 2 cm, 3 cm itd. Okręgi odzwierciedlają maksima („górki”) fal o długości fali równej 1 cm, rozchodzących się na powierzchni wody. Wykonaj w ten sposób trzy rysunki, przedstawiające fale rozchodzące się z dwóch źródeł odległych o
a) 0,5 cm,
b) 1,5 cm,
c) 2,5 cm.
Punkty przecięć okręgów będą układać się w linie punktów wzmocnień fal. Ile takich linii widać na każdym z wykonanych rysunków? (Dwie linie będące w przybliżeniu półprostymi znajdującymi się po przeciwległych stronach źródeł traktujemy jako fragmenty pojedynczej długiej linii.)
2, 3, 4, 5, 1
Odpowiedzi:
a) ............
b) ............
c) ............
Wskaż prawdziwe dokończenie zdania (mogą w tym pomóc wnioski z zadania 4). Kiedy dwa źródła wysyłają koliste fale harmoniczne, wówczas powstaje obraz interferencyjny, na którym liczba linii wzmocnienia fal zależy od
- długości fal, niezależnie od odległości między źródłami
- stosunku długości fali do odległości między źródłami
- odległości między źródłami, niezależnie od długości fali
b) Gdy = 60 cm: wzmocnienie / wygaszenie / jak jeden głośnik
c) Gdy = 67 cm: wzmocnienie / wygaszenie / jak jeden głośnik
d) Gdy = 120 cm: wzmocnienie / wygaszenie / jak jeden głośnik
Mamy dane cztery punkty na linii przechodzącej przez dwa głośniki odległe o . Głośniki wytwarzają zgodne w fazie fale harmoniczne o długości fali 40 cm. W którym z punktów nastąpiłoby wzmocnienie, w którym wygaszenie fal, a w którym amplituda fali na tej linii byłaby mniej więcej taka sama, jak gdyby była wytworzona przez jeden głośnik?
a) Gdy = 40 cm: {#wzmocnienie} / {wygaszenie} / {jak jeden głośnik}
b) Gdy = 60 cm: {wzmocnienie} / {#wygaszenie} / {jak jeden głośnik}
c) Gdy = 67 cm: {wzmocnienie} / {wygaszenie} / {#jak jeden głośnik}
d) Gdy = 120 cm: {#wzmocnienie} / {wygaszenie} / {jak jeden głośnik}
Jak należy wykonać doświadczenie, które pozwoliłoby pokazać, że niskie tony grane na organach elektrycznych odpowiadają fali harmonicznej o dużej długości, a wysokie tony odpowiadają fali o małej długości?
Do organów podłączyć {1 głośnik} / {#2 głośniki} i ustawić w odległości 1 metra Poprosić pomocnika, aby przez długi czas naciskał {klawisz niskiego tonu, a później podobnie długo klawisz wysokiego tonu} / {#dwa klawisze na raz – jeden wysokiego, drugi niskiego tonu} Przemieszczać się wzdłuż linii {prostopadłej} / {#równoległej} do linii łączącej głośniki Słuchać dźwięku {#jednym uchem} / {zatykając drugie} / {dwojgiem uszu na raz} O tym, że pierwszy ton odpowiada większej długości fali niż drugi świadczyć będzie, że podczas grania pierwszego tonu głośność słyszanego dźwięku będzie się zmieniać {częściej} / {#rzadziej} niż podczas grania drugiego tonu.
Rozważmy doświadczenie analogiczne do przedstawionego na Rys. 5. Głośniki znajdowały się w odległości 1 m jeden od drugiego. Obserwator znajdował się początkowo dokładnie na symetralnej odcinka łączącego głośniki, w odległości 4 m od niego, a następnie poruszał się po linii równoległej do linii łączącej głośniki. Ruszając słyszał wzmocnienie fal, potem zaobserwował ich wygaszenie, potem znowu wzmocnienie, potem wygaszenie, potem gdy znów usłyszał wzmocnienie, zatrzymał się. Kąt między początkową a końcową linią wzmocnień wynosił 30º. Jaką drogę przebył obserwator? Wybierz prawidłową odpowiedź (zaokrągloną do dwóch cyfr znaczących):
- 1,1 m
- 2,3 m
- 5,0 m