Fysiikka 3 Aallot Flashcards
Mitä amplitudi tarkoittaa?
Punnuksen suurinta poikeamaa tasapainoasemastaan
Mitä jakso ja jaksonaika tarkoittavat?
Punnuksen liikettä tietystä vaiheesta takaisin samaan vaiheeseen sanotaan jaksoksi ja siihen kulunut aika on jaksonaika T
Värähdysliikkeen taajuus:
Jaksonajan käänteisluku
f= 1/T
Mitä värähtely on?
Tasapainoaseman ympärillä tapahtuvaa jaksottaista liikettä
Mikä on resonanssi?
Ilmiö, jossa värähtelijä saa toisen värähtelijön värähtelemään tämän ominaistaajuudella
Mikä on jousivakio?
Se kuvaa jousen jäykkyyttä
Mitä harmoninen voima tarkoittaa?
Harmoniseksi voimaksi nimitetään voimaa joka suuntautuu aina kohti tasapainoasemaa ja on suoraan verrannollinen tasapinoasempasta mitattuun etäisyyteen
Esim Jousivoima
Jousivoima
Jousen aiheuttama voima jousta venyttävää tai puristamaa voimaa vastaan
F= -kx
k= jousivakio x= poikkeama tasapainoasemasta
Mitä kappaleen kiihtyvyydestä tiedetään?
a=-kx/m
Kiihtyvyys on suurin värähtelyn ääriasemassa
Jaksonajalle voidaan johtaa yhtälö:
T= 2π Γm/k
Vaimeneva värähtely
Väliaineen vastus, jousen lämpeneminen yms aiheuttavat amplitudin pienenemisen. Värähtelyn taajuus ei kuitenkaan muutu
Mitä on mekaaninen aaltoliike?
Aineessa etenevä, jaksottaisesti toistuva häiriö
- esim. veteen putoavan vesipisaran synnyttämät aallot, maanjäristysaallot
Mikä on pulssi?
Yksittäinen aineessa etenevä häiriö
Mitä pulssin etenemisestä tiedetään?
- Pulssi säilyttää edetessään muotonsa ja kokonsa, ellei värähtelijöihin kohdistu vaimentavia voimia
- pulssin etenemisnopeus ei riipu pulssin muodosta eikä koosta
- jousen jännityksen kasvaessa etenemisnopeus kasvaa
- Häiriö etenee aineen rakenneosasesta toiseen rakenneosasten keskinäisten vuorovaikutusten seurauksena
Mitä on poikittainen aaltoliike? Entä pitkittäinen?
Poikittaisessa aaltoliikkeessä värähtely tapahtuu poikittain aallon etenemissuuntaa vastaan
Pitkittäisessä värähtely tapahtuu etenemissunnassa
Mikä on aallonpituus λ?
Kahden peräkkäisen samanvaiheisen värähtelijän välimatka
Aallon etenemisnopeus:
v=fλ
Mikä määrää aaltoliikkeen taajuuden ja jaksonajan?
Aaltolähde eli häiriön aiheuttaja
Mistä aallon etenemisnopeus riippuu
Värähtelijöiden välisen kytkennän voimakkuudesta eli aineesta jossa aaltoliike etenee
Nesteissä ja kaasuissa voi edetä vain…
Pitkittäinen aalto
Miksi mekaaninen energia vaimenee aineessa ja mitä aallon mukana siirtyvälle energialle tapahtuu?
Koska vastusvoimat vaikuttavat värähteleviin molekyyleihin niiden törmäillessä muihin molekyyleihin
- aallon energia muuttuu aineen sisäenergiaksi
- aine absorboi aaltojen energiaa
Mikä on aaltorintama?
Viiva joka yhdistää saman aallon samassa vaiheessa olevia värähtelijöitä
Kohtisuoraan aallon etenemissuuntaan
Miksi aalto etenee vedenpinnassa, mutta itse vesi ei etene?
Molekyylit liikkuvat tasapainoasemansa ympärillä ympyrä/ ellipsirataa pitkin
Mitä tarkoittaa interferenssi?
Aaltojen yhteisvaikutus
Mitä pulssien kohdatessa tapahtuu?
Jos ne kohdatessa poikkeavat samaan suuntaan ne vahvistavat toisiaan
Jos ne poikkeavat vastakkaisiin suuntiin ne heikentävät toisiaan
Kohtaamisen jälleen alkuperäiset pulssit jatkavat etenemistä muotonsa ja liikesuuntansa säilyttäen
Interferenssiaalto=
Summa-aalto
Mikä on superpositioperiaate?
Kun kaksi tai useampia aaltoja etenee samassa väliaineessa, aaltojen yhteisvaikutus missä tahansa pisteessä on yksittäisten aaltojen summa
-pätee sekä mekaanisiin aaltoihin että sähkömagneettisiin aaltoihin
Miten pulssi käyttäytyy erilaisten aineiden välisessä rajapinnassa?
- Rajapinnan läpi menevä aalto säilyttää vaiheensa ja taajuutensa
- kun pulssi heijastuu tiheämmästä aineesta sen vaihe muuttuu vastakkaiseksi
- kun pulssi heijastuu harvemmasta aineesta sen vaihe ei muutu
Heijastumislaki
Kun vinosti rajapintaan tuleva tasoaalto heijastuu rajapinnasta, Tulokulma ja heijastuskulma ovat yhtä suuret
Taittumislaki
Sinα1/sinα2=v1/v2=λ1/λ2=n12
Jos taitesuhde on suurempi kuin 1,…
- aalto saapuu aalto-opillisesti tiheämmästä aineesta aalto-opillisesti tiheämpään
- aallon nopeus pienenee
- aallon etenemissuunta kääntyy normaaliin päin
Milloin kokonaisheijastuminen voi tapahtua?
Kun taitesuhde on pienempi kuin 1
Minkälaista aaltoliikettä valo on? Miten se syntyy?
Sähkömagneettista aaltoliikettä, se syntyy kun elektroni tai joku muu varattu hiukkanen värähtelee edestakaisin
Mikä on näkyvän valon aallon pituus alue?
400-700nm
Minkälaista aaltoliikettä on sähkömagneettinen aaltoliike?
Poikittaista
Mitä on siroaminen?
Valon heijastumista aineen hiukkasista
Mitä valovirta ilmaisee? Mikä on sen yksikkö?
Valonlähteen säteilytehon suhteutettuna siihen, miten ihmissilmä sen aistii
Yksikkö: lumen
Valaistusvoimakkuus
E=Φ/A
yksikkö:lx
Valaistusvoimakkuus on … Verrannollinen …
Kääntäen verrannollinen etäisyyden neliöön
Mitä valovoima kuvaa ja mikä on sen yksikkö?
Valolähteen kirkkautta, kuinka suuren valovirta valonlähde lähettää
Yksikkö cd (kandela)
Aineen taitekerroin
n=c/c (aine)
Valon taittumislaki=
sinα1/sinα2=n2/n1=c1/c2=λ1/λ2=n12