Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д9 B15 № 1619
i

Плос­кая элек­тро­маг­нит­ная волна с дли­ной волны \lambda =8м рас­про­стра­ня­ет­ся вдоль оси у де­кар­то­вой си­сте­мы ко­ор­ди­нат. Чему равен мо­дуль раз­но­сти фаз элек­тро­маг­нит­ных ко­ле­ба­ний в на­ча­ле ко­ор­ди­нат и в точке М с ко­ор­ди­на­та­ми x=2м, y=4м, z=4м?

 

1)  0

2)   дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби

3)   дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби

4)   Пи

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

По­сколь­ку элек­тро­маг­нит­ная волна плос­кая и рас­про­стра­ня­ет­ся она вдоль оси y, любая плос­кость y=const яв­ля­ет­ся по­верх­но­стью по­сто­ян­ной фазы. Плос­ко­сти y=0 и y=4м от­сто­ят друг от друга на рас­сто­я­нии 4 м, то есть на рас­сто­я­нии по­ло­ви­ны длины волны, а зна­чит, мо­дуль раз­но­сти фаз элек­тро­маг­нит­ных ко­ле­ба­ний в на­ча­ле ко­ор­ди­нат и в точке M равен  Пи .

 

Ответ: 4.

Гость 30.05.2012 18:04

Не могли бы вы по­дроб­нее объ­яс­нить ре­ше­ние,и по­че­му раз­ность фаз равна пи

Алексей

Доб­рый день!

В ка­че­стве более по­дроб­но­го ре­ше­ния могу толь­ко при­ве­сти пару фор­мул.

Обо­зна­чим ве­ли­чи­ну, со­вер­ша­ю­щую ко­ле­ба­ния при рас­про­стра­не­нии волны, через s, а ча­сто­ту ко­ле­ба­ний  —   через \nu. Тогда, с уче­том того, что волна плос­кая и рас­про­стра­ня­ет­ся вдоль оси y, для зна­че­ния ве­ли­чи­ны s в точке  левая круг­лая скоб­ка x,y,z пра­вая круг­лая скоб­ка в мо­мент вре­ме­ни t имеем (пред­по­ло­жим, что волна рас­про­стра­ня­ет­ся в по­ло­жи­тель­ном на­прав­ле­нии оси):

s левая круг­лая скоб­ка x,y,z,t пра­вая круг­лая скоб­ка =s_0 синус \varphi левая круг­лая скоб­ка x,y,z,t пра­вая круг­лая скоб­ка =s_0 синус левая круг­лая скоб­ка 2 Пи \nu t минус дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: \lambda конец дроби y плюс \varphi_0 пра­вая круг­лая скоб­ка , где \varphi левая круг­лая скоб­ка x,y,z,t пра­вая круг­лая скоб­ка  —   фаза ко­ле­ба­ний в точке  левая круг­лая скоб­ка x,y,z пра­вая круг­лая скоб­ка в мо­мент вре­ме­ни t, а s_0 и \varphi_0  —   ам­пли­ту­да и на­чаль­ная фаза волны со­от­вет­ствен­но.

Нам нужно срав­нить, как от­ли­ча­ют­ся фазы ко­ле­ба­ния в на­ча­ле ко­ор­ди­нат  левая круг­лая скоб­ка 0,0,0 пра­вая круг­лая скоб­ка и в точке М  левая круг­лая скоб­ка 2,4,4 пра­вая круг­лая скоб­ка . В на­ча­ле ко­ор­ди­нат фаза равна:

\varphi_1=\varphi левая круг­лая скоб­ка 0,0,0,t пра­вая круг­лая скоб­ка =2 Пи \nu t минус дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: \lambda конец дроби умно­жить на 0 плюс \varphi_0=2 Пи \nu t плюс \varphi_0.

В точке M:

\varphi_2=\varphi левая круг­лая скоб­ка 2,4,4,t пра­вая круг­лая скоб­ка =2 Пи \nu t минус дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: 8м конец дроби умно­жить на 4м плюс \varphi_0=2 Пи \nu t минус Пи плюс \varphi_0.

Сле­до­ва­тель­но, мо­дуль раз­но­сти фаз равен:

|\Delta \varphi|=|\varphi_2 минус \varphi_1|=| левая круг­лая скоб­ка 2 Пи \nu t минус Пи плюс \varphi_0 пра­вая круг­лая скоб­ка минус левая круг­лая скоб­ка 2 Пи \nu t плюс \varphi_0 пра­вая круг­лая скоб­ка |=| минус Пи |= Пи .

По­сколь­ку ча­сто­та ко­ле­ба­ний не из­ме­ня­ет­ся со вре­ме­нем, мо­дуль раз­но­сти фаз оста­ет­ся по­сто­ян­ным.

Кста­ти, если счи­тать, что волна рас­про­стра­ня­ет­ся про­тив оси y, то фор­му­ла будет иметь вид s левая круг­лая скоб­ка x,y,z,t пра­вая круг­лая скоб­ка =s_0 синус левая круг­лая скоб­ка 2 Пи \nu t плюс дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: \lambda конец дроби y плюс \varphi_0 пра­вая круг­лая скоб­ка . И для мо­ду­ля раз­но­сти фаз будет по­лу­чать­ся тот же ответ.

На­де­юсь, не че­ре­с­чур по­дроб­но :)

Гость 30.01.2013 20:25

Ре­ше­ние от­лич­ное, но слово "че­ре­с­чур" пи­шет­ся имен­но так.

Алексей

Бла­го­да­рю!