Dostali jsme odpověď na otázku "mění se amplituda vlny?" v předchozím příspěvku. V tomto příspěvku se tedy podíváme na téma „snižuje se amplituda vlny? kdy, proč a jak?" Pojďme tedy začít.
Amplituda vlny je jednou z jejích nejdůležitějších charakteristik, protože nám umožňuje určit energii vlny. V důsledku toho, jak energie nebo výkon (množství energie dodané vlnou za jednotku času) časem klesá, amplituda vlny klesá.
Než půjdeme do hloubky našich otázek, snižuje se amplituda vlny, jak, kdy a proč? Nejprve začněme základním pochopením vlny a její amplitudy.
⇢ Význam vlny:
Ve fyzice má pojem vlna základní, ale široký význam.
Lze si to představit jako oscilaci nebo přesněji poruchu, která se šíří časoprostorem a nese energii. Jako výsledek, vlnový pohyb je definován jako pohyb, který přenáší energii z jednoho bodu do druhého tím, že způsobuje poruchu.
Zdroj: Wikipedia
Pohyb poruchy nezpůsobuje posun částic v tomto médiu. Výsledkem je, že zatímco vlna přenáší energii, nesouvisí s hromadným transportem. Vlny jsou rozděleny do dvou kategorií, které jsou uvedeny níže:
- Podélné vlny: Do této kategorie spadají zvukové vlny.
- Příčné vlny: Do této kategorie spadají elektromagnetické vlny (světelné vlny).
Amplituda vlny je dalším pojmem, který bychom měli znát.
⇢ Význam amplitudy vlny:
Maximální posunutí částice v důsledku poruchy v médiu z bodu jejího klidu je definováno jako amplituda vlny. Maximální výchylka částice se měří v metrech. Amplituda vlny je polovina vlnové délky.
V případě zvukových vln je amplituda pouze hlasitost. Amplituda definuje jas resp intenzita světla ve srovnání s jinými světelnými vlnami stejné vlnové délky, pokud jde o světelné vlny.
Nyní se náš článek zaměřuje na: snižuje se amplituda vlny? Udělejme tedy krok tímto směrem.
Snižuje se amplituda vlny?
⇨ Amplituda vlny je nepochybně důležitá, ale není to konzistentní vlastnost. Amplituda vlny se může měnit v závislosti na okolních prvcích, jako je energie, vzdálenost, čas a rychlost.
Podle těchto faktorů úměrnost (může být přímo úměrná, nepřímo úměrná atd.) s amplitudou způsobuje změnu amplitudy. Například pokles amplitudy je způsoben ztrátou energie a zvětšením vzdálenosti.
Pokud má tedy zvuková vlna větší amplitudu než jiná, má vyšší hlasitost, zatímco zvuková vlna s nižší amplitudou má nižší hlasitost. Pokud jde o světelné vlny, větší amplituda neznamená vyšší hlasitost, ale spíše vysokou intenzitu, zatímco pojem nízká amplituda znamená nízkou intenzitu.
Proč se amplituda vlny snižuje?
⇨ Frekvence i amplituda jsou vlastnosti vln, které souvisí s energií.
Frekvence vlny je přímo úměrná energii vlny, stejně jako druhá mocnina amplitudy vlny. Protože frekvence je identitou vlny, pokud se změní se změnou energie, vlna nezůstane stejná. V důsledku toho, když energie klesá, amplituda vlny se snižuje.
Kdy klesá amplituda vlny?
⇨ Kdykoli nějaká vlna prochází médiem, dochází ke ztrátám. Když jakákoli vlna prochází médiem, šíří se v médiu.
Navíc během tohoto šíření je určitá část vlny absorbována médiem. Jak vlna nese energii, šíření a pohlcování vlny indikuje šíření a absorpci energie. Ztráty energie, které vlna zažívá, se tedy projeví snížením amplitudy vlny.
Snižuje se amplituda vlny v průběhu času?
⇨ Amplituda vlny by se neměla s časem měnit, pokud předpokládáme ideální podmínky.
Žijeme však ve skutečném světě, kde vlna v průběhu času ztrácí energii v důsledku faktorů prostředí. To způsobí pokles amplitudy vlny.
Proč se amplituda vlny v průběhu času snižuje?
⇨ Ve skutečném světě neexistují žádné systémy bez tření.
Aby se překonalo tření ve třecím systému, vlna ztrácí svou vlastní energii, aby se mohla šířit. V důsledku toho se s postupem času ztrácí energie, jak se vlna šíří a pokouší se překonat tření, což má za následek pokles amplitudy.
Při zvažování jednoduchého harmonického pohybu amplituda jednoduché harmonické vlny v průběhu času exponenciálně klesá, což se nazývá tlumení. Níže uvedený graf ukazuje tlumení jako funkci času v jednoduché harmonické vlně.
Snižuje se amplituda se vzdáleností?
⇨ Vzdálenost je dalším zásadním aspektem, který ovlivňuje amplitudu vlny.
Jak čas plyne, vzdálenost se zvětšuje, což způsobuje ztrátu energie šířící se vlnou. Vzdálenost se tedy zvyšuje a amplituda se zvyšuje, jak se vlna dostává daleko od zdroje. To je důvod, proč je jas světla blízko zdroje vysoký, a když jdete daleko, můžete si všimnout menšího jasu.
Proč se amplituda se vzdáleností snižuje?
⇨ Když vlna prochází médiem, ztrácí energii, jak postupuje dále.
Vlna se šíří po větší a větší ploše, jak se vzdálenost mezi ní a jejím zdrojem zvyšuje. Vlna při svém šíření ztrácí energii v médiu a v důsledku toho klesá amplituda vlny.
Často kladené otázky (FAQ) o redukci amplitudy:
Otázka: Proč se amplituda vlny po difrakci snižuje?
Odpověď: Difrakce je fyzikální jev, který se používá, když vlna narazí na překážku nebo prochází malými otvory, jak je vidět na obrázku níže.
Když vlna podstoupí difrakci, rozšíří se na větší plochu. Energie vlny se zmenšuje, jak její plocha stoupá, a proto také klesá její amplituda.
Otázka: Když se podíváme na oblohu, proč se Slunce zdá jasnější než jiné hvězdy, které jsou větší než ono?
Odpověď: Když energie přichází od hvězdy a slunce ve formě světelné vlny, musí překonat médium, které jim stojí v cestě. Aby se pokračovalo v šíření, hvězdy ztrácejí svou energii v médiu.
Pokud je hvězda větší než Slunce, má vyšší energii než Slunce. Ale protože je vzdálenost Slunce od Země menší než u kterékoli jiné větší hvězdy, jsou ztráty energie také menší. Amplituda světelné vlny nebo jas slunce je tedy vyšší než u hvězdy větší než je ona.
Doufáme, že jsme vám mohli nabídnout přijatelné odpovědi na vaše otázky. Snižuje se amplituda vlny? Proč se amplituda vlny snižuje? Kdy klesá amplituda vlny? Proč se amplituda vlny v průběhu času snižuje? Proč se amplituda se vzdáleností snižuje? Chcete-li si přečíst více vědeckých článků, navštivte naše webové stránky.
Také čtení:
- Proč energie vykazuje dualitu vlnových částic
- Příčná vlna vs podélná vlna
- Jaká je rychlost příčné vlny
- Mění se amplituda vlny
- Jak najít energii v experimentu kosmického mikrovlnného pozadí
- Příklady rušení vln
- Jak zjistit frekvenci vlny
- Je světlo příčná vlna
- Jak najít energii z vlnové délky
- Jak funguje mikrovlnná trouba
Jsem Alpa Rajai, dokončil jsem magisterské studium ve vědě se specializací na fyziku. Jsem velmi nadšený z psaní o svém porozumění pokročilé vědě. Ujišťuji, že moje slova a metody pomohou čtenářům porozumět jejich pochybnostem a ujasnit si, co hledají. Kromě fyziky jsem vyučený kathakský tanečník a také někdy píšu své pocity formou poezie. Neustále se aktualizuji ve fyzice a čemukoli rozumím, zjednodušuji to a udržuji to rovnou k věci, aby to bylo čtenářům jasné.