Post on 08-Sep-2015
transcript
Dispozitive experimentale
Def : Unda mecanica reprezinta forma de propagare a perturbatiei im mediu.
Forma - unde plane
unde sferice
Foarte important : Unda constituie transport de energie.Propagarea se face cu o anumita intarziere (nu se transmite instantaneu)
unde intr-un mediu unidimensional
Unde transversale (oscilatia se produce perpendicular pe directia de propagare)
Vt = T / ; = m / l
t = tensiunea ; =masa unitatii de lungime
Unde longitudinale
Ve = E /
E unde de elasticitate ; densitate
Fenomenul de propagare depinde de sursa prin FRECVENTA si de mediu prin VITEZA.
viteza de propagare depinde de natura mediului
Mediu omogen si izotrop
Pentru mediu omogen unda se propaga cu viteza constanta.
In acest mediu unda se propaga identic dupa toate directile.
Suprafata de unda. Front de unda
Def : Suprafata de unda reprezinta multimea punctelor care oscileaza in faza.
Def : Frontul de unda reprezinta locul geometric al punctelor la care perturbarea a ajuns la un moment dat.
Unde - plane
- sferice
Principiul lui huggens
Experiment.
Se considera o cuva cu mercur. d >
-distanta dintre doua maxime consecutive
in compartimentul 2 se inregistreaza perturbatii doar in conul cu varful in sursa si laturile delimitate la deschidere.
Consideram deschiderea fantei mai mare decat lungimea de unda.
a)
b) d ~2
In acest caz in compartimentul 2 se inregis treaza unde in intreg mediul ca si cand paravanul nu ar exista.
Def. : Difractia este fenomenul de ocolire aparenta a obstacolelor de catre unde.
Explicatie : Fiecare punct al frontului de unda constituie sursa secundara de la care perturbarea continua.
Obs. : Sursele secundare inlocuiesc sursa principala.
Reflexia unei perturbaii pe captul fixat al unei corzi sau pe un mediu mai rigid se face cu salt de drum de /2 .
Reflexia unei perturbaii pe captul liber al unei corzi sau pe un mediu mai puin rigid se face fr salt de drum.
La suprafaa de separare dintre cele dou medii, raza de lumin i schimb brusc direcia de propagare.
i
r
S
R
N
I
Unda (raza) incident
Unda (raza) reflectat
SI - raz incident
i - unghi de inciden
IR raz reflectat
r unghi de reflexie
i = r
Legile reflexiei
S
R
i
r
mediul 1
n1
mediul 2
n2
I
SI - raz incident
i - unghi de inciden
IR raz reflectat
r unghi de reflexie
Suprafaa de separare
NI normala la supra-
faa de separaie
N
Ecoul i reverberaiile
Ecoul este fenomen acustic de reflexie a sunetului, al crui nume provine de la nimfa Echo din mito-logia greac. Sunetul iniial i su-netul reflectat se percep distinct, dac distana pn la peretele re-flecttor este minim 340m/sdu-rata sunetului.
Reverberaiile reprezint un fenomen acustic ce se datoreaz reflexiilor sunetului pe perei, astfel nct la receptor sunetul ajunge de mai multe ori cu foarte mici ntrzieri.
Durata sunetului este 1 secund
Efectul de catedral
Efectul de catedral are aceeai explicaie ca i ecoul, dar sunetul reflectat se ntoarce mult mai repede, astfel c se percepe un sunet prelungit ntr-un mod aparte.
Ecolocaia cu ajutorul sonarul
Principiul sonarului
Sonarul delfinului
Sonarul liliacului
Sonarul balenei
www.societyofrobots.com/sensors_sonar.shtml
Sonarul - sensor pentru robot
Pentru a mbunti performanele de vedere ale unui robot, acesta poate fi echipat cu mai multe sonare care s acopere unghiuri de vedere din zone diferite.
Sondarea fundului unei ape cu ajutorul sonarului
http://marine.usgs.gov/fact-sheets/michigan/michigan.html
Ecolocaia bancurilor de peti
Controlul automat al nivelului apei
Ecograful
Cartografia venoas
Cu ajutorul unui ecograf-Doppler se poate realiza o hart a circulaiei venoase, permind o explorare de finee a locurilor unde se gsesc varicele.
Defectoscopia cu ultrasunete
Prin reflexie
Prin transmisie
S
N
R
i
r
mediul 1
v1
mediul 2
v2
( v2 < v1 )
I
SI - raz incident
i - unghi de inciden
IR raz refractat
r unghi de refracie
Suprafaa de separare
NI normala la supra-
faa de separare
Dac unda mecanic trece dintr-un mediu mai puin dens ntr-un mediu mai dens, atunci raza refractat se apropie de normal.
S
N
R
i
r
mediul 1
v1
mediul 2
v2
( v2 > v1 )
I
SI - raz incident
i - unghi de inciden
IR raz refractat
r unghi de refracie
Suprafaa de separare
NI normala la supra-
faa de separare
Dac unda mecanic trece dintr-un mediu mai dens ntr-un mediu mai puin dens, atunci raza refractat se deprteaz de normal.
S
i
r
mediul 1
v1
mediul 2
v2
( v2 > v1 )
90
i < l
l
i
i > l
l - unghi de
Inciden limit
i = 0
Refracia undelor mecanice reprezint fenomenul de schimbare brusc a direciei de propagare a undelor mecanice atunci cnd trec prin suprafaa de separare dintre dou medii.
Legile refraciei
Raza incident, raza refractat i normala la suprafaa de separaie n punctul de inciden se gsesc n acelai plan. Legea lui Snell-Decartes: n1 sin i = n2 sin rn1 indicele de refracie al mediului 1
n2 indicele de refracie al mediului 2
v1 viteza de propagare n mediului 1
v2 viteza de propagare n mediului 2
n = v1 / v2 = n1 / n2
Definiia refraciei
Pentru a se obine reflexia total, este necesar ca unghiul de inciden s fie mai mare sau egal cu unghiul de inciden limit:i l
n1 sin l = n2 sin 90 => sin l = n2 / n1
indicele de refracie absolut al mediului 1 n raport cu mediul 2