Zastosowanie termodynamiki w falach

1. Zastosowanie termodynamiki w falach

2. Zmiany temperatury i ich wpływ na ciała stałe, ciecze i gazy Stan skupienia substancji może się zmienić wraz ze zmianą temperatury, zachodzą wtedy następujące zjawiska fizyczne: - parowanie - przejście ze stanu ciekłego w gazowy, - skraplanie - przejście ze stanu gazowego w ciekły, - zamarzanie - przejście ze stanu ciekłego w stały, - topnienie - przejście ze stanu stałego w ciekły. Ogrzewanie substancji , pod wpływem ogrzewania: - zwiększa się energia drobin (atomów), - drobiny szybciej się poruszają i zajmują większą przestrzeń, - drobiny oddalają się od siebie coraz bardziej i następuje zmiana stanu skupienia. Oziębienie substancji: - Na skutek oziębiania substancji: - zmniejsza się energia drobin, - drobiny poruszają się coraz wolniej, - drobiny przybliżają się do siebie, zmienia się stan skupienia.

3. Fale dźwiękowe

4. Co to są fale dźwiękowe? Fale dźwiękowe to rodzaj fal ciśnienia. Ośrodki w których mogą się poruszać, to ośrodki sprężyste (ciało stałe, ciecz, gaz). Zaburzenia te polegają na przenoszeniu energii mechanicznej przez drgające cząstki ośrodka, zgęszczenia i rozrzedzenia bez zmiany ich średniego położenia. Drgania mają kierunek oscylacji zgodny z kierunkiem ruchu fali , fala podłużna.

5. Ze względu na zakres częstotliwości można rozróżnić cztery rodzaje tych fal: • infradźwięki - poniżej 20 Hz, • Dźwięki słyszalne 20 Hz - 20 kHz - słyszy je większość ludzi, • ultradźwięki- powyżej 20 kHz, • hiperdźwięki - powyżej 10^10 Hz.

6. Docieranie fal dźwiękowych Po dotarciu do ucha fala ciśnieniowa powoduje drgania elementów narządu słuchu odbierane jako wrażenie dźwiękowe. Jednak dzieje się tak tylko wtedy, gdy częstotliwość fali jest wyższa od około 16Hz i niższa od około 20000Hz. Tylko takie fale są interpretowane przez ludzki narząd słuchu jako dźwięki, czyli jedynie takie człowiek może usłyszeć. Dlatego fale mechaniczne o tych częstotliwościach wyodrębnia się jako oddzielną grupę zwaną falami dźwiękowymi lub w skrócie- dźwiękami. Graniczne częstotliwości są w pewnym stopniu uwarunkowane indywidualnymi cechami człowieka, takimi jak wiek czy muzykalność. Z punktu widzenia fizyki fale ciśnieniowe o częstotliwości mniejszej niż około 16Hz i większej niż około 20000Hz nie różnią się niczym od dźwięków.

7. Pojęcia związane z falami dźwiękowymi • Częstotliwość - liczba okresów (drgań) w jednostce czasu. • Ruch drgający - ruch polegający na okresowych zmianach położenia układu (lub ciała) . • Częstotliwość drgań własnych (częstotliwość swobodna) - częstotliwość, z jaką drga dane ciało raz wprawione w ruch i pozostawione samo sobie. • Amplituda - największe wychylenie ciała z położenia równowagi.

8. Fale elektromagnetyczne

9. Co to jest fala elektromagnetyczna? Promieniowanie elektromagnetyczne (fala elektromagnetyczna)rozchodzące się w przestrzeni zaburzenie pola elektromagnetycznego, zaburzenie to ma charakter fali poprzecznej w której składowa elektryczna i magnetyczna prostopadłe do siebie i kierunku ruchu, nawzajem się przekształcają. Zmieniające się pole elektryczne wytwarza pole magnetyczne, a zmieniające się pole magnetyczne wytwarza pole elektryczne

10. Własności promieniowania • Własności promieniowania elektromagnetycznego silnie zależą od długości fali (częstotliwości promieniowania) i dlatego dokonano podziału promieniowania elektromagnetycznego ze względu na jego częstotliwość • Promieniowanie elektromagnetyczne rozchodząc się objawia swe własności falowe zachowując się jak każda fala, ulegając interferencji, dyfrakcji, spełniając prawo odbicia i załamania. • Powstawanie i pochłanianie promieniowania elektromagnetycznego wiąże się ze zmianą ruchu ładunku elektrycznego. • Rozchodzenie się fali w ośrodkach silnie zależy od ośrodków oraz częstotliwości fali. Fala rozchodząc się w ośrodku pobudza do drgań cząsteczki, atomy i elektrony zawarte w ośrodku, które są źródłami fal wtórnych, zmieniając w stosunku do próżni warunki rozchodzenia się fali.

15. zastosowanie termodynamiki w falach

19. Wykonali: Adrian Kotowicz , Sławomir Gwóźdź