Transcript Golven
Broos Fonck
Golven
Lopende golven
Broos Fonck Sint-Paulusinstituut
Voorplanting van een trilling
2
Welke soorten golven zijn er?
Middenstof Mechanische golven Elektromagnetische golven Trilrichting vs voortplantingsrichting Transversale golven Longitudinale golven Broos Fonck Sint-Paulusinstituut 3
Middenstof nodig Vbn Golven op een touw Golven in een veer Golven op het wateroppervlak Seismische golven Geluidsgolven
Mechanische golven
Broos Fonck Sint-Paulusinstituut 4
Zonder middenstof Vbn Radiogolven Microgolven Infraroodgolven Lichtgolven Ultravioletgolven X-stralen
Elektromagnetische golven
Broos Fonck Sint-Paulusinstituut 5
Transversale golven
De trilrichting
loodrecht
op de voortplantingsrichting Vbn Golven op een touw Lichtgolven v Applet golven Broos Fonck Sint-Paulusinstituut 6
Longitudinale golven
De trilrichting
valt samen
met de voortplantingsrichting Vbn Golven in een veer Geluidsgolven Fragment v Broos Fonck Sint-Paulusinstituut 7
Aardbeving
Fragmenten
Broos Fonck Sint-Paulusinstituut 8
Uitwijking ifv de tijd Niet alle punten trillen in fase Kortste tijd tussen twee punten in fase: periode T Uitwijking ifv de afstand Kortste afstand tussen twee punten in fase: golflengte l Afstand die de golf aflegt tijdens 1 periode Broos Fonck Sint-Paulusinstituut
Golflengte
9
Golfsnelheid
Snelheid waarmee golf zich voortplant Niet hetzelfde als snelheid waarmee deeltjes trillen !
v golf = constante Broos Fonck Sint-Paulusinstituut 10
Algemene uitdrukking lopende golf
y afhankelijk van tijd en plaats !
y ( x ) Bron = B , P op afstand.
Broos Fonck Sint-Paulusinstituut 11
1 puntbron → Cirkelvormige of sferische golffronten
Golffront & golfstraal
Vlakke bron → Vlakke golven Broos Fonck Sint-Paulusinstituut 12
l ~
1/f →
l ·
f
= c te
→
l ·
f
=
v v licht
= 3,00 x 10 8 m/s
v geluid
= 340 m/s Broos Fonck Sint-Paulusinstituut 13
P
E
t I
P A A = 4
p
∙r 2
Broos Fonck Sint-Paulusinstituut
Intensiteit
[
P
] = J/s = W (watt) [
I
] = J/sm 2 = W/m 2 14
Broos Fonck Sint-Paulusinstituut 15
geluidsniveau
N N
10
dB
log
I I o N
10
dB
log
I
10 12
W
/
m
2 geluidsniveau stijgt met
n
B ↓ Broos Fonck geluidsintensiteit 10
n
maal groter!
(dus +20dB = +2B = 10 2 maal luider) Sint-Paulusinstituut
Geluidsniveau
16
Broos Fonck Sint-Paulusinstituut
Grafiek geluidsniveau
17
Broos Fonck
Golven
Verschijnselen bij lopende golven
Buiging
Proef 1 & 2 Waarneming: We zien dat een vlakke trillingsbron en een reeks stiften die dicht bij elkaar geplaatst zijn op een trillende staaf aanleiding geven tot hetzelfde rechtlijnige golffront. Broos Fonck Sint-Paulusinstituut 19
1 puntbron → cirkelvormige golffronten Vlakke bron → vlakke golven Aantal puntbronnen → vlakke golven (afstand) Broos Fonck Sint-Paulusinstituut 20
Beginsel van Huygens
Elk punt van een golffront gedraagt zich als een puntbron waaruit trillingen voortplanten.
Broos Fonck Sint-Paulusinstituut 21
Broos Fonck Sint-Paulusinstituut 22
Buiging of diffractie
Proef 1 & 2 Waarneming: Wanneer de golf op een scherm met kleine opening invalt, gebeurt de voortplanting niet alleen in de richting van de golfstralen die door de opening gaan, maar in alle richtingen. De golven worden achter de spleet afgebogen.
Broos Fonck Sint-Paulusinstituut 23
Broos Fonck
Golven
Staande golven
Terugkaatsingsverschijnselen
Proef 1: touw Proef 2: zie cursus De terugkaatsing tegen een
vast uiteinde
met een
fasesprong van
p
rad
gepaard.
gaat steeds De terugkaatsing tegen een
vrij uiteinde zonder fasesprong
gepaard.
gaat steeds Broos Fonck Sint-Paulusinstituut 25
Proef van Melde
Zie practicum We hebben niet meer te maken met lopende golven, waar alle deeltjes met dezelfde amplitude trillen. Hier trillen de deeltjes met een
amplitude die van punt tot punt verschillend
is. We hebben te maken met staande golven.
Broos Fonck Sint-Paulusinstituut 26
Staande golven op een onbegrensd touw
Zie cursus + bord Broos Fonck Sint-Paulusinstituut 27
Staande golven op een begrensd touw
Proef: gitaar Broos Fonck Sint-Paulusinstituut 28