raport la fizica!
TRANSCRIPT
Raport la Fizica!Raport la Fizica!
A efectuat elevul clasei aA efectuat elevul clasei a 9-a ‘b’:9-a ‘b’:
Sarbu ValeriuSarbu ValeriuA verificat profesorul de A verificat profesorul de
fizica:fizica:Curbet AlexandruCurbet Alexandru
Clasificarea undelor magneticeClasificarea undelor magnetice
Unde Magnetice!Unde Magnetice! Def : Unda mecanica reprezinta forma de propagare a
perturbatiei in mediu. Forma de propagare: - unde plane
- unde sfericeFoarte important : Unda constituie transport de
energie.Propagarea se face cu o anumita intarziere (nu se transmite instantaneu)
Unde transversale (oscilatia se produce perpendicular pe directia de propagare)
Vt = √ T / μ ; μ = m / l
t = tensiunea ; μ=masa unitatii de lungime
Def : Unda mecanica reprezinta forma de propagare a perturbatiei in mediu.
Forma de propagare: - unde plane - unde sfericeFoarte important : Unda constituie transport de
energie.Propagarea se face cu o anumita intarziere (nu se transmite instantaneu)
Unde transversale (oscilatia se produce perpendicular pe directia de propagare)
Vt = √ T / μ ; μ = m / l
t = tensiunea ; μ=masa unitatii de lungime
_ Unde longitudinale__
Ve = √ E / φ E – unde de elasticitate ; φ – 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.
_ Unde longitudinale__
Ve = √ E / φ E – unde de elasticitate ; φ – 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 > λ
Consideram deschiderea fantei mai mare decat lungimea de unda.
λ-distanta dintre doua maxime consecutive in compartimentul 2 se inregistreaza perturbatii
doar in
conul cu varful in sursa si laturile delimitate la deschidere.
Cazul in care d~2Cazul in care d~2
In acest caz in compartimentul 2 se In acest caz in compartimentul 2 se inregis –treaza unde in intreg mediul inregis –treaza unde in intreg mediul ca si cand paravanul nu ar exista.ca si cand paravanul nu ar exista.
Def.Def. : Difractia este fenomenul de : Difractia este fenomenul de ocolire aparenta a obstacolelor de ocolire aparenta a obstacolelor de catre unde.catre unde.
ExplicatieExplicatie : Fiecare punct al frontului : Fiecare punct al frontului de unda constituie sursa secundara de unda constituie sursa secundara de la care perturbarea continua.de la care perturbarea continua.
Obs.Obs. : Sursele secundare inlocuiesc : Sursele secundare inlocuiesc sursa principala.sursa principala.
Reflectia si refractia undelor.Reflectia si refractia undelor.
Obs.Obs. La suprafata de separare a 2 medii pot aparea La suprafata de separare a 2 medii pot aparea fenomene specifice :fenomene specifice :
unda se poate intoarce in mediul de provenienta cu unda se poate intoarce in mediul de provenienta cu schimbarea directiei de propagare.schimbarea directiei de propagare.
unda poate patrunde prin suprafata in celalalt mediu unda poate patrunde prin suprafata in celalalt mediu tot cu schimbarea directiei de propagare.tot cu schimbarea directiei de propagare.
Obs. In functie de natura suprafetei de separare , Obs. In functie de natura suprafetei de separare , fenomenele pot avea loc separat sau simultan.fenomenele pot avea loc separat sau simultan.
Reflexia undelor• Definitie : intoarcerea undelor in mediul
de provenienta, cu schimbarea directiei de propagare.
• Consideram : *2 medii separate printr-o suprafata plana.Viteza de propagare a undei in acelasi mediu este aceeasi.
• *Consideram o unda plana care intalneste suprafata de separare a 2 medii.
Deosebiri : 1) unda incidenta (inainte de reflexie) 2)unda reflectata (dupa reflexie)i < de incidenta ; r < de referintaΔ IBI` = Δ IAI`I I` - lat.comuna I I`B = I I`AI A = I`B = V t I = I`
Legile reflexiei :*Incidenta normala si reflectata se gasesc in acelasi plan. *Unghiul de incidenta este egal cu unghiul de reflexie.
Refractia undelor• Definitie : Fenomenul de patrundere a undei in alt
mediu cu schimbarea directiei de propagare.• Legi : 1) Unda incidenta, normala si refractata se
gasesc in acelasi plan.• sin i / sin r = V1 / V2 =n21• 2) Raportul dintre sinusul < de incidenta si sinusul <
de refractie este o constanta, si este egal cu indicele de refractie relativ al mediului 2 fata de primul mediu.
• n21 = n2/n1• Δφ = 2π / λ • Δx ; 2π / λ = K• y = Asin2π (t/T – x/λ)
Interferenta undelor mecanice.Unde stationare.
• Atunci cand asculti muzica,la fiecare ureche pot ajunge sunetele provenite de la doua surse sonore.Intr-un mediu elastic se pot propaga in acelasi timp mai multe unde progressive,provenite de la surse diferite sau de la aceeasi sursa,direct si in urma fenomenului de reflexie.
• Fenomenul de suprapunere a doua sau mai multe unde care ajung intr-un punct al mediului elastic poarta numele de interferenta.
• Regiunea din spatiu in care are loc fenomenul de interferenta se numeste camp de interferenta.
Interferenta undelor mecanice.Unde Interferenta undelor mecanice.Unde stationarestationare.CONTINUARE….CONTINUARE…
Orice camp de interferenta este Orice camp de interferenta este caracterizat prin existenta unor puncte caracterizat prin existenta unor puncte care oscileaza cu amplitudini diferite.care oscileaza cu amplitudini diferite.
Undele produse pe suprafata unui lichid Undele produse pe suprafata unui lichid aflat in reapus doua corpuri care ating aflat in reapus doua corpuri care ating periodic acea suprafata interfereaza periodic acea suprafata interfereaza constructive in puctele de amplitudine constructive in puctele de amplitudine maxima si interfereaza distructiv in maxima si interfereaza distructiv in punctele de amplitudine minimapunctele de amplitudine minima
Interferenta!Interferenta! Interferenta este stationara in punctele din Interferenta este stationara in punctele din
campul de interferenta(amplitudinea ramane campul de interferenta(amplitudinea ramane constanta in timp)daca sursele de unde sunt constanta in timp)daca sursele de unde sunt coerente(diferenta dintre faza se mentine coerente(diferenta dintre faza se mentine constanta in timp).Noua unda este formata constanta in timp).Noua unda este formata din ventre si noduri care nu se deplaseaza in din ventre si noduri care nu se deplaseaza in timp si se numeste unda stationara.Punctele timp si se numeste unda stationara.Punctele cu amplitudine maxima de oscilatie se cu amplitudine maxima de oscilatie se numesc ventre iar cele cu amplitudine numesc ventre iar cele cu amplitudine minima noduri.minima noduri.
Interferenta.CONTINUARE…
• Se pot forma unde stationare intr-un fir elastic prin excitarea periodica in apropierea mijlocului sau la un capat al firului.Intr-o unda stationara toate punctele oscileaza cu amplitudini constante in timp,cuprinse intre valoarea maxima in ventre si valoarea 0 in noduri.
Distributia energiei in undele stationare
• Intr-o unda stationara toate oscilatoarele au amplitudini constante in timp,a caror marime depinde numai de coordonata x.Distanta dintre ventre sau dintre doua noduri consecutive este ,iar dintre nod si un ventru consecutive este
2
4
Unda stationara!!!Unda stationara!!!
Unda stationara este Unda stationara este rezultatul interferentei a doua rezultatul interferentei a doua puncte coerente de puncte coerente de amplitudini egale,care se amplitudini egale,care se propaga pe aceeasi propaga pe aceeasi directie,dar in sensuri directie,dar in sensuri opuse.Amplitudinile opuse.Amplitudinile oscilatiilor variaza de la un oscilatiilor variaza de la un oscillator la altul si se repeat oscillator la altul si se repeat la distante egale cula distante egale cu
2
Energia este localizata in Energia este localizata in ventrele de oscilatie.Fiecarei ventrele de oscilatie.Fiecarei figure de interferenta ii figure de interferenta ii corespunde o anumita corespunde o anumita energie si distribuire a energie si distribuire a acesteia.Studiul perturbatiilor acesteia.Studiul perturbatiilor mecanice prin placi vibrante mecanice prin placi vibrante prezinte importanta in prezinte importanta in problemele izolarii fonice a problemele izolarii fonice a incaperilor si in acustica incaperilor si in acustica salilor.salilor.
• Forma arhitectonica si mobilierul capitonat influenteaza calitatea sunetelor receptionate.
• Undele cu anumite frecvente care formeaza unde stationare se numesc armonice.
Experimente pentru studiul interferentei
undelor mecanice in corzi elastice!!! • In corzile elastice se formeaza unde
stationare.Formarea unei unde stationare intr-o coarda depinde de lungimea ei,de frecventa si de modul de fixare:cu un capat liber,cu capete fixes au libere.Fata de capetele fixe ale coardei la distante egale cu jumatate din lungimea de unda,unda stationara prezinta puncte in care oscilatia s-a stins complet si intre ele gasim puncte care oscileaza maxim.
Experimente pentru studiul interferentei undelor Experimente pentru studiul interferentei undelor mecanice in corzi elasticemecanice in corzi elastice.CONTINUARE!!!.CONTINUARE!!!
• Un mod de vibratie al unei surse sonore Un mod de vibratie al unei surse sonore reprezinta distributia si nodurile undelor reprezinta distributia si nodurile undelor stationare formate.Frecventa cea mai stationare formate.Frecventa cea mai joasa se numeste fundamentala iar joasa se numeste fundamentala iar celelalte frecvente se numesc celelalte frecvente se numesc armonice.Acestea depend de lungimea armonice.Acestea depend de lungimea corzii.corzii.
Experimente pentru studiul functionarii unor Experimente pentru studiul functionarii unor
instrumente musicale cu coarde de suflat.instrumente musicale cu coarde de suflat.
• Inaltimea sunetelor depinde de frecventa Inaltimea sunetelor depinde de frecventa lor.Urechea umana sesizeaza spectrul lor.Urechea umana sesizeaza spectrul frecventelor cuprinse intre 16 Hz si 16000 frecventelor cuprinse intre 16 Hz si 16000 Hz.Sunetele cu frecvente mai mici decat Hz.Sunetele cu frecvente mai mici decat 16 Hz se numasc infrasunete iar cele cu o 16 Hz se numasc infrasunete iar cele cu o frecventa peste 16.000 Hz se numesc frecventa peste 16.000 Hz se numesc ultrasunete.ultrasunete.
Unde radio!!!Unde radio!!!
► Undele radioUndele radio sînt sînt unde electromagneticeunde electromagnetice utilizate utilizate în special pentru transmisii de în special pentru transmisii de radioradio şi şi televiziuneteleviziune, , cu cu frecvenţefrecvenţe de la cîţiva de la cîţiva kilohertzikilohertzi pînă la cîţiva pînă la cîţiva gigahertzi (1 GHz = 109Hz). În anumite aplicaţii gigahertzi (1 GHz = 109Hz). În anumite aplicaţii speciale însă domeniul de frecvenţe poate fi mult speciale însă domeniul de frecvenţe poate fi mult extins. Astfel, în comunicaţiile cu extins. Astfel, în comunicaţiile cu submarinelesubmarinele se se folosesc uneori frecvenţe de doar cîţiva herţi, iar în folosesc uneori frecvenţe de doar cîţiva herţi, iar în comunicaţiile digitale fără fir sau în radioastronomie comunicaţiile digitale fără fir sau în radioastronomie frecvenţele pot fi de ordinul sutelor de gigahertzi. frecvenţele pot fi de ordinul sutelor de gigahertzi. Uniunea Internaţională a TelecomunicaţiilorUniunea Internaţională a Telecomunicaţiilor, forul , forul care reglementează telecomunicaţiile prin unde care reglementează telecomunicaţiile prin unde radio, stabileşte prin convenţie limita superioară a radio, stabileşte prin convenţie limita superioară a frecvenţei undelor radio la 3000 GHzfrecvenţei undelor radio la 3000 GHz. .
Pentru transmisii radio şi TV se Pentru transmisii radio şi TV se definesc benzile:definesc benzile:
► Radio Radio Unde lungi: 153 kHz - 279 kHz Unde lungi: 153 kHz - 279 kHz Unde medii: 531 kHz - 1620 kHz Unde medii: 531 kHz - 1620 kHz Unde scurte: 2310 kHz - 25.820 kHz Unde scurte: 2310 kHz - 25.820 kHz Unde ultrascurte: 88 MHz - 108 MHz Unde ultrascurte: 88 MHz - 108 MHz
► Televiziune Televiziune Banda I (canalele 2-6): 54 MHz - 88 MHz Banda I (canalele 2-6): 54 MHz - 88 MHz Banda III (canalele 7-13): 174 MHz - 216 MHz Banda III (canalele 7-13): 174 MHz - 216 MHz Benzile IV şi V (canalele 14-69): 470 MHz - 806 Benzile IV şi V (canalele 14-69): 470 MHz - 806
MHz MHz
Unde electromagnetice!Unde electromagnetice! Undele electromagnetice au fost prezise Undele electromagnetice au fost prezise
teoretic de "ecuaţiile lui teoretic de "ecuaţiile lui MaxwellMaxwell" şi apoi " şi apoi descoperite experimental de descoperite experimental de HeinrichHeinrich HertzHertz. Variaţia unui . Variaţia unui câmpcâmp electricelectric produce produce un un câmpcâmp magneticmagnetic variabil, căruia îi variabil, căruia îi transferă în acelaşi timp şi transferă în acelaşi timp şi energiaenergia. La . La rândul lui, câmpul magnetic variabil rândul lui, câmpul magnetic variabil generează un câmp electric care preia generează un câmp electric care preia această energie. În acest fel energia este această energie. În acest fel energia este transformată alternativ dintr-o formă în transformată alternativ dintr-o formă în cealaltă, iar procesul se repetă ducând la cealaltă, iar procesul se repetă ducând la propagarea acestui propagarea acestui cuplucuplu de câmpuri. de câmpuri.
Radiatia Radiatia electromagnetica(proprietati)!electromagnetica(proprietati)!
Radiaţia electromagnetică, indiferent de Radiaţia electromagnetică, indiferent de frecvenţă, prezintă următoarele proprietăţi:frecvenţă, prezintă următoarele proprietăţi:
interferenţăinterferenţă reflexiereflexie refracţierefracţie absorbţieabsorbţie difracţiedifracţie Radiaţia electromagnetică se comportă în Radiaţia electromagnetică se comportă în
anumite procese ca un flux de anumite procese ca un flux de particuleparticule ( (fotonifotoni), ), de exemplu la de exemplu la emisieemisie, , absorbţieabsorbţie, şi în general în , şi în general în fenomene cu o extensie temporală şi spaţială fenomene cu o extensie temporală şi spaţială mică. În mică. În propagarepropagare şi alte fenomene extinse pe şi alte fenomene extinse pe durate şi distanţe mari radiaţia electromagnetică durate şi distanţe mari radiaţia electromagnetică are proprietăţi de are proprietăţi de undăundă..
Radiatia!!!Radiatia!!!((ClasificareClasificare)!)!
• În funcţie de În funcţie de frecvenţafrecvenţa sau sau lungimealungimea dede undăundă cu care cu care radiaţiaradiaţia se repetă în timp, respectiv în spaţiu, undele se repetă în timp, respectiv în spaţiu, undele electromagnetice se pot manifesta în diverse forme. electromagnetice se pot manifesta în diverse forme. SpectrulSpectrul radiaţiilor electromagnetice este împărţit radiaţiilor electromagnetice este împărţit după criteriul lungimii de undă în câteva domenii:după criteriul lungimii de undă în câteva domenii:
• radiaţii hertzieneradiaţii hertziene, , • radiaţii infraroşiiradiaţii infraroşii, , • radiaţii luminoaseradiaţii luminoase, , • radiaţiiradiaţii ultravioleteultraviolete, , • radiaţii Xradiaţii X (sau (sau RöntgenRöntgen ), ), • radiaţii radiaţii γγ ( (gammagamma).).
Microundele!Microundele!
• Pornind de la frecvenţele joase avem Pornind de la frecvenţele joase avem undeleundele radioradio, care se folosesc şi pentru , care se folosesc şi pentru transmiterea semnalelor de transmiterea semnalelor de televiziuneteleviziune, , pentru comunicaţii prin pentru comunicaţii prin satelitsatelit şi şi telefonietelefonie mobilămobilă. . MicroundeleMicroundele sunt sunt folosite atât în comunicaţii cât şi în folosite atât în comunicaţii cât şi în cuptorulcuptorul cucu microundemicrounde, care se bazează , care se bazează pe absorbţia relativ puternică a pe absorbţia relativ puternică a radiaţiilor de această frecvenţă în apă şi radiaţiilor de această frecvenţă în apă şi materii biologice materii biologice
Unde milimetrice! Undele milimetrice se folosesc de exemplu în
astronomie. Undele terahertziene au început abia de curând să fie cercetate şi folosite în aplicaţii practice. Radiaţia infraroşie este foarte utilă în analize fizico-chimice prin spectroscopie. Lumina vizibilă este cel mai la îndemână exemplu de unde electromagnetice. Radiaţia ultravioletă este responsabilă pentru bronzarea pielii. Razele X sînt folosite de multă vreme în medicină pentru vizualizarea organelor interne. Razele gamma se produc adesea în reacţii nucleare.
Electromagnetism! Electromagnetismul este acea ramură a fizicii care studiază
sarcinile electrice şi magnetice, câmpurile create de acestea (electric şi magnetic), legile care descriu interacţiunile dintre acestea.
Ramurile principale ale electronagnetismului sunt: Electrostatica, care se ocupă cu studiul sarcinilor electrice aflate
în repaus şi al câmpurilor generate de acestea. Electrodinamica, care se ocupă cu studiul sarcinilor aflate în
mişcare, precum şi al câmpurilor generate de acestea. Magnetismul, care se ocupă cu studiul câmpului magnetic.
Efectul fotoelectric
Efectul fotoelectric este emiterea de electroni din materie în urma absorbţiei de radiaţie electromagnetică, de exemplu radiaţie ultravioletă sau raze X. Un termen învechit pentru efectul fotoelectric este efectul Hertz.
Importanţa acestui fenomen în dezvoltarea domeniului fizicii constă în a sprijini dualitatea undă-corpuscul a radiaţiei electromagnetice. Explicaţia matematică a fenomenului a fost dată de Albert Einstein, pe baza unor ipoteze cuantice formulate de Max Planck.
Descrierea efectului fotoelectric Când o suprafaţă metalică e expusă unui flux de
radiaţie electromagnetică poate să genereze, în anumite condiţii, electroni liberi, care produc un curent electric dacă sunt acceleraţi sub acţiunea unui câmp electric. Electronii emişi prin efectul fotoelectric se numesc fotoelectroni. Experimental s-a constatat că pentru a observa emisia de electroni este nevoie ca radiaţia electromagnetică să aibă o frecvenţă deasupra unei limite inferioare care depinde de natura materialului sau, echivalent, lungimea de undă trebuie să fie sub o anumită valoare. Intensitatea fluxului de radiaţie incident influenţează mărimea curentului electric produs,
dar nu determină apariţia fenomenului..
SFIRSIT!!!• La acest raport a lucrat:• Elevul clasei a 9-a “b”• A LT “Ion Vatamanu”• Or. Straseni• Sirbu Valeriu• Au fost folosite materiale de pe site-urile:• www.wikipedia.org;• www.referat.ro;• www.google.ro;• www.e-referate.ro• S.a.!• MULTUMESC PENTRU ATENTIA ACORDATA!