Fysik
Bølger
24. oktober 2005 af
Græskar (Slettet)
Hvorfor bevæger bølger sig "i bølger", og ikke den letteste lige vej?
Svar #3
24. oktober 2005 af Græskar (Slettet)
Har jeg formuleret det dårligt?
Jeg prøver lige igen så.
Hvorfor går bølger (både transversal og longitude) op og ned, når de bevæger sig frem?
For at bruge mindst mulig energi ville det da være 'smartere' at bevæge lige.
Jeg prøver lige igen så.
Hvorfor går bølger (både transversal og longitude) op og ned, når de bevæger sig frem?
For at bruge mindst mulig energi ville det da være 'smartere' at bevæge lige.
Svar #4
24. oktober 2005 af fixer (Slettet)
Du er blevet snydt af diverse tegninger du sikkert har set af bølger. Jeg skal komme tilbage til det, men lad os først starte med den helt generelle definition på hvad en bølge er.
En bølge er en oscillerende forstyrrelse der udbreder sig.
Definitionen er helt generel og dækker alle bølgetyper. Det kan dog nok ikke skade at håndgribeliggøre den med et eksempel.
Til eksempel kan vi betragte hvorledes en elektromagnetisk bølge kan skabes.
En stillestående elektron vil qua sin ladning omgive sig med et elektrisk felt hvis styrke aftager proportionalt med kvadratet på afstanden fra elektronen. Feltet er statisk, altså uforanderligt i tid.
Vi forestiller os nu at vi kan få elektronen til at bevæge sig "frem" og "tilbage" (= oscillere). Dette medfører, at feltet i de omgivende punkter forstyrres, thi punkternes afstand til elektronen ændrer sig under elektronens oscillation. Da afstanden fra et givet punkt til elektronen ændres vil feltet i dette punkt også ændres. Det sker dog ikke momentant, thi feltet udbreder sig med endelig (lysets) hastighed.
En ændring i et elektrisk felt skaber altid et matgnetisk felt. Oscillationerne i det elektriske felt, og dermed også af det magnetiske felt, udbreder sig i alle retninger fra elektronen.
På dette sted er det vigtigt at bide mærke i, at et givet punkt vil fornemme det elektriske og magnetiske felt variere med tiden, men at dette ikke skyldes at "noget" udbreder sig i bølgeform. Udbredelsen af forstyrrelsen fra elektronen til det givne punkt er snorlige. Bølgekarakteren i det betragtede punkt kommer udelukkende frem ved at betragte feltet som funktion af tiden. Så vil man se det pulserer i samme rytme som elektronen.
Optegnes feltstyrkens variation som funktion af tiden i det betragtede punkt vil der fremkomme en bølgeform.
Man kan også forestille sig at man tager et øjebliksbillede; altså fastfryser situationen til et bestemt tidspunkt. Måler vi dernæst feltstyrken i punkter
på en ret linie bort fra elektronen, så vil vi observere at den ikke er den samme i alle punkterne. Dette skyldes jo at ændringen i feltet hidrørende fra elektronens bevægelse ikke er lige længe om at nå punkterne. Den feltstyrke, der på det fastfrosne tidspunkt måles i et punkt, P1, hidrører fra den position som elektronen havde til et bestemt, tidligere tidspunkt, t1. Men da denne ændring kun er nået til P1, vil et fjernere punkt, P2, endnu ikke mærke den. Her vil måles en feltstyrke hidrørende fra den position elektronen havde til et tidspunkt t2 - tidligere end t1.
Optegnes feltstyrken som funktion af positionen på den rette linie til eet bestemt tidspunkt, vil der altså også fremkomme en bølgeform.
Jeg sagde indledningsvis af du var blevet snydt af illustrationer. Dermed mente jeg, at man ved at betragte disse kan få den opfattelse, at en bølgeudbredelse foregår langs en slangekurve. Det er ikke tilfældet. En bølge er en transport af en forstyrrelse. Transporten foregår ofte retlinet og med konstant hastighed.
Bølgekarakteren træder først frem hvis man enten beskriver virkningen af forstyrrelsen som funktion af tiden i eet bestemt punkt e l l e r hvis man beskriver virkningen af forstyrrelsen som funktion af positionen til eet bestemt tidspunkt.
En bølge er en oscillerende forstyrrelse der udbreder sig.
Definitionen er helt generel og dækker alle bølgetyper. Det kan dog nok ikke skade at håndgribeliggøre den med et eksempel.
Til eksempel kan vi betragte hvorledes en elektromagnetisk bølge kan skabes.
En stillestående elektron vil qua sin ladning omgive sig med et elektrisk felt hvis styrke aftager proportionalt med kvadratet på afstanden fra elektronen. Feltet er statisk, altså uforanderligt i tid.
Vi forestiller os nu at vi kan få elektronen til at bevæge sig "frem" og "tilbage" (= oscillere). Dette medfører, at feltet i de omgivende punkter forstyrres, thi punkternes afstand til elektronen ændrer sig under elektronens oscillation. Da afstanden fra et givet punkt til elektronen ændres vil feltet i dette punkt også ændres. Det sker dog ikke momentant, thi feltet udbreder sig med endelig (lysets) hastighed.
En ændring i et elektrisk felt skaber altid et matgnetisk felt. Oscillationerne i det elektriske felt, og dermed også af det magnetiske felt, udbreder sig i alle retninger fra elektronen.
På dette sted er det vigtigt at bide mærke i, at et givet punkt vil fornemme det elektriske og magnetiske felt variere med tiden, men at dette ikke skyldes at "noget" udbreder sig i bølgeform. Udbredelsen af forstyrrelsen fra elektronen til det givne punkt er snorlige. Bølgekarakteren i det betragtede punkt kommer udelukkende frem ved at betragte feltet som funktion af tiden. Så vil man se det pulserer i samme rytme som elektronen.
Optegnes feltstyrkens variation som funktion af tiden i det betragtede punkt vil der fremkomme en bølgeform.
Man kan også forestille sig at man tager et øjebliksbillede; altså fastfryser situationen til et bestemt tidspunkt. Måler vi dernæst feltstyrken i punkter
på en ret linie bort fra elektronen, så vil vi observere at den ikke er den samme i alle punkterne. Dette skyldes jo at ændringen i feltet hidrørende fra elektronens bevægelse ikke er lige længe om at nå punkterne. Den feltstyrke, der på det fastfrosne tidspunkt måles i et punkt, P1, hidrører fra den position som elektronen havde til et bestemt, tidligere tidspunkt, t1. Men da denne ændring kun er nået til P1, vil et fjernere punkt, P2, endnu ikke mærke den. Her vil måles en feltstyrke hidrørende fra den position elektronen havde til et tidspunkt t2 - tidligere end t1.
Optegnes feltstyrken som funktion af positionen på den rette linie til eet bestemt tidspunkt, vil der altså også fremkomme en bølgeform.
Jeg sagde indledningsvis af du var blevet snydt af illustrationer. Dermed mente jeg, at man ved at betragte disse kan få den opfattelse, at en bølgeudbredelse foregår langs en slangekurve. Det er ikke tilfældet. En bølge er en transport af en forstyrrelse. Transporten foregår ofte retlinet og med konstant hastighed.
Bølgekarakteren træder først frem hvis man enten beskriver virkningen af forstyrrelsen som funktion af tiden i eet bestemt punkt e l l e r hvis man beskriver virkningen af forstyrrelsen som funktion af positionen til eet bestemt tidspunkt.
Svar #5
24. oktober 2005 af Græskar (Slettet)
Wauw, en stor mundfuld. Men rigtig god forklaring, jeg forstod ikke rigtig min lærers!
Skriv et svar til: Bølger
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.