Vi fik et svar på spørgsmålet "ændres bølgens amplitude?" i forrige indlæg. Så i dette indlæg vil vi se på emnet "falder bølgens amplitude? hvornår, hvorfor og hvordan?” Så lad os komme i gang.
Amplituden af en bølge er en af dens vigtigste egenskaber, da den gør os i stand til at bestemme bølgens energi. Som et resultat, da energien eller effekten (mængden af energi leveret af en bølge pr. tidsenhed) falder over tid, falder bølgeamplituden.
Før vi går ind i dybden af vores spørgsmål, falder bølgeamplituden, hvordan, hvornår og hvorfor? Lad os først starte med en grundlæggende forståelse af en bølge og dens amplitude.
⇢ Bølgens betydning:
I fysik har begrebet bølge en grundlæggende, men bred betydning.
Det kan opfattes som en svingning eller mere præcist en forstyrrelse, der bevæger sig på tværs af rum-tid og bærer energi. Som resultat, bølgebevægelse defineres som en bevægelse, der overfører energi fra et punkt til et andet ved at forårsage en forstyrrelse.
Kilde: Wikipedia
Forstyrrelsens bevægelse forårsager ikke forskydning af partikler i det pågældende medium. Som et resultat, mens bølgen formidler energi, er den ikke relateret til massetransport. Bølger er klassificeret i to kategorier, som er anført nedenfor:
- Længdebølger: Lydbølger falder ind under denne kategori.
- Tværgående bølger: Elektromagnetiske bølger (Lysbølger) falder ind under denne kategori.
Nu, amplituden af en bølge er et andet udtryk, vi bør være bekendt med.
⇢ Betydningen af bølgeamplituden:
Den maksimale forskydning af en partikel på grund af en forstyrrelse i et medium fra dets hvilepunkt er defineret som bølgens amplitude. Partiklens maksimale forskydning måles i meter. Amplituden af en bølge er halvdelen af en bølgelængde.
I tilfælde af lydbølger er amplituden kun lydstyrken. Amplituden definerer lysstyrken eller intensitet af lys sammenlignet med andre lysbølger af samme bølgelængde, når det kommer til lysbølger.
Nu er fokus for vores artikel: falder bølgeamplituden? Så lad os tage et skridt i den retning.
Falder bølgens amplitude?
⇨ Amplituden af en bølge er utvivlsomt vigtig, men det er ikke en konsistent egenskab. Amplituden af en bølge kan ændre sig afhængigt af miljøelementer som energi, afstand, tid og hastighed.
I henhold til disse faktorers proportionalitet (det kan være direkte proportionalt, omvendt proportionalt osv.) med amplitude forårsager en ændring i amplitude. For eksempel er et fald i amplitude forårsaget af et tab i energi og en stigning i afstand.
Hvis en lydbølge har en større amplitude end en anden, har den en højere lydstyrke, hvorimod en lydbølge med en lavere amplitude har en lavere lydstyrke. Når det kommer til lysbølger, betyder mere amplitude ikke højere lydstyrke, men snarere høj intensitet, hvorimod lav amplitude betyder lav intensitet.
Hvorfor falder bølgens amplitude?
⇨ Både frekvens og amplitude er bølgekvaliteter, der er relateret til energi.
Bølgefrekvensen er direkte proportional med bølgeenergien, og det samme er kvadratet af bølgeamplituden. Fordi frekvensen er identiteten af en bølge, hvis den ændres med en ændring i energi, vil bølgen ikke forblive den samme. Som et resultat, når energien falder, reduceres bølgeamplituden.
Hvornår falder bølgens amplitude?
⇨ Når en bølge passerer gennem et medium, oplever den tab. Når en bølge passerer gennem mediet, spredes den ud i mediet.
Desuden absorberes en del af bølgen under denne udbredelse af mediet. Da bølgen bærer energi, indikerer spredning og absorption af bølgen spredning og absorption af energi. Således vil tab af energi oplevet af bølgen materialisere sig i reduktionen af bølgeamplituden.
Falder bølgeamplituden over tid?
⇨ Amplituden af en bølge bør ikke ændre sig med tiden, hvis vi antager ideelle forhold.
Vi lever dog i den faktiske verden, hvor bølgen taber energi over tid på grund af miljømæssige faktorer. Dette får bølgeamplituden til at falde.
Hvorfor falder amplituden af en bølge over tid?
⇨ Der er ingen friktionsfri systemer i den faktiske verden.
For at overvinde friktionen i friktionssystemet mister bølgen sin egen energi for at udbrede sig. Som et resultat, som tiden går, går energi tabt, når bølgen spredes og forsøger at overvinde friktion, hvilket resulterer i et fald i amplitude.
Når man overvejer en simpel harmonisk bevægelse, falder amplituden af den simple harmoniske bølge eksponentielt over tid, hvilket omtales som dæmpning. Grafen nedenfor viser dæmpning som funktion af tid i en simpel harmonisk bølge.
Falder amplituden over afstanden?
⇨ Afstand er et andet afgørende aspekt, der påvirker amplituden af en bølge.
Efterhånden som tiden går, øges afstanden, hvilket forårsager energitab ved den udbredte bølge. Således øges afstanden, og amplituden øges, når bølgen kommer langt fra kilden. Derfor er lysets lysstyrke høj i nærheden af kilden, og når du kommer langt, kan du mærke mindre lysstyrke.
Hvorfor falder amplituden over afstanden?
⇨ Når en bølge bevæger sig gennem et medium, mister den energi, når den bevæger sig længere.
Bølgen breder sig ud over et større og større område, efterhånden som afstanden mellem den og dens kilde stiger. Bølgen mister energi i mediet, når den spreder sig, og bølgens amplitude falder som følge heraf.
Ofte stillede spørgsmål (FAQ) om amplitudereduktion:
Q: Hvorfor falder amplituden af en bølge efter diffraktion?
Ans: Diffraktion er et fysisk fænomen, der bruges, når en bølge støder på en forhindring eller bevæger sig gennem små åbninger, som det ses på figuren nedenfor.
Når en bølge gennemgår diffraktion, udvider den sig ud over et større område. Energien af en bølge reduceres, når dens areal stiger, og derfor falder dens amplitude også.
Spørgsmål: Når vi ser op på himlen, hvorfor ser solen så lysere ud end andre stjerner, der er større end den?
Ans: Når energien kommer fra stjernen og solen i form af en lysbølge, skal de overvinde mediet, der kommer i deres vej. For at fortsætte udbredelsen mister stjernerne deres energi i mediet.
Hvis stjernen er større end solen, har den højere energi end solen. Men da solens afstand fra jorden er mindre end nogen anden større stjerne, er energitabet også mindre. Således er amplituden af en lysbølge eller solens lysstyrke højere end stjernen større end den.
Vi håber, at vi var i stand til at give dig acceptable svar på dine spørgsmål. Falder bølgens amplitude? Hvorfor falder bølgens amplitude? Hvornår falder bølgens amplitude? Hvorfor falder amplituden af en bølge over tid? Hvorfor falder amplituden over afstanden? For at læse flere videnskabsrelaterede artikler, besøg venligst vores hjemmeside.
Læs også:
- Hvorfor udviser energi bølgepartikeldualitet
- Tværbølge vs langsgående bølge
- Hvad er hastigheden af en tværgående bølge
- Ændrer bølgens amplitude
- Sådan finder du energi i et kosmisk mikrobølgebaggrundseksperiment
- Eksempler på bølgeinterferens
- Sådan finder du frekvensen af en bølge
- Er lys en tværgående bølge
- Sådan finder du energi fra bølgelængde
- Hvordan fungerer en mikroovnsventilation
Jeg er Alpa Rajai, har afsluttet min mastergrad i naturvidenskab med specialisering i fysik. Jeg er meget begejstret for at skrive om min forståelse for avanceret videnskab. Jeg forsikrer, at mine ord og metoder vil hjælpe læserne til at forstå deres tvivl og tydeliggøre, hvad de leder efter. Udover fysik er jeg uddannet Kathak-danser, og jeg skriver også nogle gange mine følelser i form af poesi. Jeg bliver ved med at opdatere mig selv i fysik, og hvad end jeg forstår, forenkler jeg det samme og holder det lige til sagen, så det leverer klart til læserne.