6. Интерференция волн в упругой среде.

Интерференцией называется сложение волн, при котором происходит постоянное распределение амплитуды в пространстве. Интерференция волны возможна при постоянной разности фаз и одинаковой частоте (когерентность волн)

дельтаd - разность хода двух волн (от источников S1 и S2).Если разность хода двух волн равна целому числу длин волн,то при их встрече в точке А волны встретятся гребень с гребнем, впадина с впадиной и произойдет усиление волн

(условие максимума)- max:!дельта.d=k*лямда!. Если разность хода равна нечетному числу,то при встрече встретятся гребень с впадиной и волны погасят друг друга.

(min. !дельтаd=(2k+1)*лямда/2! - условие минимума.

Т. е. при интерференции в некотором месте пространства от сложения двух когерентных волн будут чередоваться максимумы и минимумы. В

максимумах состредоточится вся энергия. В минимумах она просто не попадет. В максимумах от сложения волн амплитудами A1 и Аз будет А=А1+А2. В минимуме А'=А1-А2.

7. Стоячие волны

Результатом интерференции волн, идущих навстречу равной амплитудой

частоты, постоянной разности фаз дельтаФИ=пи (т. е. Волны колеблются в противофазе). Расстояние между источниками волн должна быть равной целому числу полуволн: Лямда ст - длина стоячей полуволны.

При этой интерференции образуется волна, у которой каждая точка имеет постоянную амплитуду колебаний, не изменяющуюся с течением времени Амплитуда стоячей волны зависит лишь от расстояния до источника волн. Если бегущие навстречу волны имеют амплитуду А, то стоячие волны в гребне будут иметь амплитуду А1=2А,а в узле А1=0.

0<=Aст<=2A

точки К, M...-узлы стоячей волны. С, B.. –пучности (гребней) стоячей волны. . Стоячие волны можно получить в шнуре, закрепленном с одного конца.

Интерферировать будут волны - одна - бегущая от источника волны, другая отраженная от места закрепления.

Стоячие волны легко получить в столбе трубки.

8. Эффект доплера. Его медико-биологическое использование.

Эффектом Доплера называется изменение волн, воспринимаемых наблюдателем, вследствие относительного движения источника волн и наблюдателя.

Если Vи -скорость движения источника волн,

Vн -скорость движения наблюдателя,

V-скорость распространения волны.

Длина волны, скорость и частота связаны соответствием: !длина волны =V/ню!, то частота, воспринимаемая наблюдателем, при сближении с источником волн: !Ню'=(V+Vн/V-Vн)*Ню!, т е.она ,бльше испускаемой. При удалении источника от наблюдателя: !Ню''=(V-Vн/V+Vн)*НЮ! воспринимаемая частота меньше испускаемой. Это свойство нашло применение в медико-биологических исследованиях. Например, для определения скорости течения крови, скорости движения клапанов и стенок сердца.

Ультразвуковая волна частотой НЮr и скоростью V направляется на движущийся объект воспринимается технической системой( приемником). Приемник принимает из-за эффекта Доплера уже другую частоту !

Ню пр = (V+Vo/V-Vo)*НЮr так как скорость ультразвука V>>Vo. (скорость движения исследуемого объекта, то !Ню2=2Vo*НЮi/V! -доплеровский сдвиг частоты.