U ndele mecanice R eflexia şi refracţia undelor mecanice

27
Undele mecanice Reflexia şi refracţia undelor mecanice

description

U ndele mecanice R eflexia şi refracţia undelor mecanice. Dispo zitive experimentale. Reflexia unei perturba ţii pe capătul unei corzi. Reflexia unei perturbaţii pe capătul fixat al unei corzi sau pe un mediu mai rigid se face cu “salt de drum” de λ /2 . - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of U ndele mecanice R eflexia şi refracţia undelor mecanice

Page 1: U ndele  mecanice R eflexia şi refracţia undelor mecanice

Undele mecanice

Reflexia şi refracţia undelor mecanice

Page 2: U ndele  mecanice R eflexia şi refracţia undelor mecanice
Page 3: U ndele  mecanice R eflexia şi refracţia undelor mecanice
Page 4: U ndele  mecanice R eflexia şi refracţia undelor mecanice
Page 5: U ndele  mecanice R eflexia şi refracţia undelor mecanice

Dispozitive experimentale

Page 6: U ndele  mecanice R eflexia şi refracţia undelor mecanice
Page 7: U ndele  mecanice R eflexia şi refracţia undelor mecanice

Reflexia unei perturbaţii pe capătul fixat al unei corzi sau pe un mediu mai rigid se face cu “salt de drum” de λ/2 .

Reflexia unei perturbaţii pe capătul liber al unei corzi sau pe un mediu mai puţin rigid se face fără “salt de drum”.

Reflexia unei perturbaţii pe capătul unei corzi

Page 8: U ndele  mecanice R eflexia şi refracţia undelor mecanice

Reflexia undelor mecanice Reflexia undei mecanice reprezintă fenomenul de întoarcere a undei mecanice în mediul din care a venit atunci când întâlneşte suprafaţa de separare dintre două medii.

La suprafaţa de separare dintre cele două medii, raza de lumină îşi schimbă brusc direcţia de propagare.

i r

S R N

I

Unda (raza) incidentă

Unda (raza) reflectată

SI - rază incidentă i - unghi de incidenţă

IR – rază reflectată r – unghi de reflexie

Page 9: U ndele  mecanice R eflexia şi refracţia undelor mecanice

Raza incidentă, raza reflectată şi normala la suprafaţa de separare în punctul de incidenţă se găsesc în acelaşi plan. Unghiul de reflexie este egal cu unghiul de incidenţă:

i = r

Legile reflexiei

S R

i rmediul 1 n1

mediul 2n2

ISI - rază incidentă i - unghi de incidenţă

IR – rază reflectată r – unghi de reflexie

Suprafaţa de separare

NI – normala la supra- faţa de separaţie

N

Page 10: U ndele  mecanice R eflexia şi refracţia undelor mecanice

Reflexia undelor mecanice în natură şI tehnologie

Ecoul şi reverberaţiile

Ecoul este fenomen acustic de reflexie a sunetului, al cărui nume provine de la nimfa Echo din mito-logia greacă. Sunetul iniţial şi su-netul reflectat se percep distinct, dacă distanţa până la peretele re-flectător este minim 340m/s×du-rata sunetului.

Reverberaţiile reprezintă un fenomen acustic ce se datorează reflexiilor sunetului pe pereţi, astfel încât la receptor sunetul ajunge de mai multe ori cu foarte mici întîrzieri.

Durata sunetului este 1 secundă

Page 11: U ndele  mecanice R eflexia şi refracţia undelor mecanice

Efectul de catedrală

Efectul de catedrală are aceeaşi explicaţie ca şi ecoul, dar sunetul reflectat se întoarce mult mai repede, astfel că se percepe un sunet prelungit într-un mod aparte.

Page 12: U ndele  mecanice R eflexia şi refracţia undelor mecanice

Ecolocaţia cu ajutorul sonarul

Principiul sonarului

Page 13: U ndele  mecanice R eflexia şi refracţia undelor mecanice

Sonarul delfinului

Page 14: U ndele  mecanice R eflexia şi refracţia undelor mecanice

Sonarul liliacului Sonarul balenei

Page 15: U ndele  mecanice R eflexia şi refracţia undelor mecanice

www.societyofrobots.com/sensors_sonar.shtml

Sonarul - sensor pentru robot

Pentru a îmbunătăţi performanţele de “vedere” ale unui robot, acesta poate fi echipat cu mai multe sonare care să acopere unghiuri de “vedere“ din zone diferite.

Page 16: U ndele  mecanice R eflexia şi refracţia undelor mecanice

Sondarea fundului unei ape cu ajutorul sonarului

Page 17: U ndele  mecanice R eflexia şi refracţia undelor mecanice

http://marine.usgs.gov/fact-sheets/michigan/michigan.html

Ecolocaţia bancurilor de peşti

Page 18: U ndele  mecanice R eflexia şi refracţia undelor mecanice
Page 19: U ndele  mecanice R eflexia şi refracţia undelor mecanice

Controlul automat al nivelului apei

Page 20: U ndele  mecanice R eflexia şi refracţia undelor mecanice

Defectoscopia cu ultrasunete

Prin reflexie Prin transmisie

Page 21: U ndele  mecanice R eflexia şi refracţia undelor mecanice

Refracţia undelor mecanice

Page 22: U ndele  mecanice R eflexia şi refracţia undelor mecanice
Page 23: U ndele  mecanice R eflexia şi refracţia undelor mecanice

SN

R

i

r

mediul 1 v1

mediul 2v2

( v2 < v1 )

I

SI - rază incidentă i - unghi de incidenţă

IR – rază refractată r – unghi de refracţie

Suprafaţa de separare

NI – normala la supra- faţa de separare

Dacă unda mecanică trece dintr-un mediu mai puţin dens într-un mediu mai dens, atunci raza refractată se apropie de normală.

Page 24: U ndele  mecanice R eflexia şi refracţia undelor mecanice

SN

R

i

r

mediul 1 v1

mediul 2v2

( v2 > v1 )

I

SI - rază incidentă i - unghi de incidenţă

IR – rază refractată r – unghi de refracţie

Suprafaţa de separare

NI – normala la supra- faţa de separare

Dacă unda mecanică trece dintr-un mediu mai dens într-un mediu mai puţin dens, atunci raza refractată se depărtează de normală.

Page 25: U ndele  mecanice R eflexia şi refracţia undelor mecanice

Reflexia totală

S

i

r

mediul 1 v1

mediul 2v2

( v2 > v1 )

90°i < l

l i’

i’ > l

l - unghi de Incidenţă limită

i = 0

Page 26: U ndele  mecanice R eflexia şi refracţia undelor mecanice

Refracţia undelor mecanice reprezintă fenomenul de schimbare bruscă a direcţiei de propagare a undelor mecanice atunci când trec prin suprafaţa de separare dintre două medii.

Legile refracţiei Raza incidentă, raza refractată şi normala la suprafaţa de separaţie în punctul de incidenţă se găsesc în acelaşi plan. Legea lui Snell-Decartes: n1 sin i = n2 sin r

n1 – indicele de refracţie al mediului 1 n2 – indicele de refracţie al mediului 2 v1 – viteza de propagare în mediului 1 v2 – viteza de propagare în mediului 2

n = v1 / v2 = n1 / n2

Definiţia refracţiei

Pentru a se obţine reflexia totală, este necesar ca unghiul de incidenţă să fie mai mare sau egal cu unghiul de incidenţă limită:

i ≥ ln1 sin l = n2 sin 90º => sin l = n2 / n1

indicele de refracţie absolut al mediului 1 în raport cu mediul 2

Page 27: U ndele  mecanice R eflexia şi refracţia undelor mecanice

BABU PETRUT STEFAN SEBASTIAN

MILITARU CODRUT

MARCU SERGIU

PISICA ROBERT

SMARANDA LUCIAN

DOBRE MARINA ALEXANDRACLASA A XI-A C