Механички бран

Механички бран е бран кој претставува осцилација на материја, и затоа пренесува енергија преку медиум.[1] Додека брановите се движат на долги растојанија, движењето на медиумот за пренос (материјата) е ограничен/а. Затоа, осцилирачкиот материјал не се движи подалеку од неговата почетна рамнотежна положба. Механички бранови ја шират енергијата. Оваа енергија се шири во иста насока како и бранот. Било каков вид на бран (механички или електромагнетен) има одредена енергија. Механичките бранови можат да се создадат само во медиуми кои поседуваат еластичност и инерција.

Механичкиот бран бара почетно внесување на енергија. Откако ќе се додаде оваа почетна енергија, бранот патува низ медиумот додека не се пренесе целата енергија. Спротивно на тоа, електромагнетни бранови , не бараат медиум, но сепак може да се шират низ еден.

Една важна особина на механичките бранови е дека нивните амплитуди се мерат на посебен начин односно поместувањето поделено собрановата должина. Кога ова ќе се спореди со единица, може да се појават значителни нелинеарни ефекти како хармонско произведување и, доколку е доволно голем, може да резултира со хаотични ефекти. . На пример, брановите на површината на водата се губат кога оваа бездимензионална амплитуда надминува 1, што резултира со пена на површината и турбулентно мешање. Некои од најчестите примери на механички бранови се водни бранови, лонгитудинални бранови (звучни) и површински бранови (сеизмички).

Espejo (3207185886)
Бранувањето во вода е површински бран.

Трансверзален бран

Е форма на бран во кој честичките на медиумот вибрираат околу нивната средна положба нормална на правецот на движење на бранот

На пример ке ја земеме светлината која има својства на попречен бран, иако е електромагнетен бран.

Лонгитудинален бран

Лонгитудиналните бранови предизвикуваат медиумот да вибрира паралелно со насоката на бранот. Се состои од повеќе збивања и рефракции. Рефракцијата е најделечното растојание во бранот а збивањето е најкусо растојание.Брзината на лонгитудиналниот бран се зголемува со повисок индекс на рефракција, поради близината на атомите во медиумот кој се збива. Звукот се смета за еден лонгитудинален бран.

Површински бранови

Овој тип на бран патува по површина помеѓу два медиуми. Пример на површински бран би бил бран во базен, или во океан, езеро. Постојат два вида површински бранови, Релеј бранови и Ловови бранови

Релеј бранови се бранови кои патуваат како бранување со слично движење како брановите на површината на водата. Релеј бранови. Релеј брановите се многу побавни од телесните бранови, приближно 90% од брзината на масовните бранови за типично хомогена еластична средина Релеј брановите имаат енергетски загуби само во две димензии и се подеструктивни во земјотресите него ли во конвенционалните масовни бранови, како што се П-брановите и С-брановите, кои ја губат енергијата во сите три правци.

Ловов бран е површински бран кој има хоризонтални бранови кои се С-бранови или трансверзални на насоката на ширење. Тие обично патуваат малку побрзо од Релеј брановите, на околу 90% од брзината на телесниот бран и имаат најголема амплитуда.

Примери

Наводи

  1. Giancoli, D. В. (2009) Физика за научници и инженери со модерната физика (4th ed.
Бран

Бран — нарушување или треперење кое се движи низ материјата или просторот, придружено со пренос на енергија. Брановото движење ја пренесува енергијата од една точка до друга, најчесто со непостојано поместување на честичките на средината, односно без пренос на маса. Тие се состојат од треперења или вибрации околу една иста местоположба. Брановите се опишани со бранова равенка која покажува како нарушувањето се распределува со текот на времето. Математичкиот запис на оваа равенка се менува во зависност од видот на бранот.

Постојат два вида на бранови. Едните се механички бранови кои се движат низ средината, и истата таа средина се деформира. Деформацијата се поништува со помош на еластичната сила која настанува поради деформацијата. На пример, звучните бранови се движат низ молекулите на воздухот судирајќи се со нивните соседни молекули. Кога молекулите на воздухот се судираат, истовремено и отскокнуваат една од друга (еластична сила). Ова ги спречува молекулите да продолжат да се движат во насоката на бранот.

Вториот вид на бранови се електромагнетните бранови, кои за своето простирање немаат потреба од средина. Наместо тоа, тие се состојат од периодични треперења на електричното и магнетното поле, коишто пак се создадени од наелектризирани честички, и поради ова истите можат да се движат низ вакуум. Овие видови на бранови се со различни бранови должини, и според тоа тие се поделени на: радиобранови, микробранови, инфрацрвено зрачење, видлива светлина, ултравиолетова светлина, рендгенски зраци, и гама-зрачење.

Понатамошно, однесувањето на честичките во квантната механика се опишани со помош на бранови. Понатамошно, гравитационите бранови исто така патуваат низ просторот, кои се резултат на вибрација или движење на гравитационите полиња.

Бранот може да биде трансверзален или лонгитудинален во зависност од насоката на нивното треперење (осцилирање). Трансверзалните бранови сè добиваат кога нарушувањето создава треперења нормални на насоката на движењето. Лонгитудиналните бранови сè добиваат кога треперењата се паралелни со насоката на движење. Додека пак механичките бранови можат да бидат трансверзални и лонгитудинални, сите електромагнетни бранови се трансверзални.

Инерцијален бран

Инерцијални бранови, познати како инерцијални осцилации, се вид на механички бран можен во ротирачките флуиди. За разлика од површинските гравитациони бранови најчесто забележани на плажа или во када, инерцијалните бранови течат низ внатрешноста на флуидот, а не на површината. Како секој друг вид на бран, инерцијалниот бран е предизвикан од обновувачка сила и се карактеризира со бранова должина и фреквенција. Бидејќи обновувачката сила на инерцијалниот бран е Кориолисова сила, нивните бранови должини и фреквенции се поврзани на чуден начин. Инерцијалните бранови се трансверзални бранови. Најчесто се забележуваат во атмосферите, океаните, езерата и лабораториските експерименти. Росибилните бранови, геострофичните струи, и геострофичните ветрови се примери за инерцијални бранови. Инерцијалните бранови најверојатно ќе постојат и во стопеното јадро на Земјата во ротирање.

Фонон

Во физиката, фонон е колективно возбудување во периодичното, еластично распоредување на атомите или молекулите во кондензирана материја, како цврсти тела и некои течности. Често означен како квазичестичка, тој ја претставува возбудената состојба во квантнатата механичка квантизација на модусите на вибрациите на еластичните структури на интерактивните честички.

Фононите играат голема улога во многу физички својства на кондензирана материја, како што се топлинската и електричната спроводливост. Проучувањето на фононите е важен дел од физиката на кондензирана материја.

Концептот на фонони бил воведен во 1932 година од советскиот физичар Игор Там. Името фонон доаѓа од грчкиот збор φωνή (phonē), што се преведува во звук или глас, бидејќи фононите со долги бранови должини создаваат зголемување на звукот. Името се заснова на зборот фотон.

This page is based on a Wikipedia article written by authors (here).
Text is available under the CC BY-SA 3.0 license; additional terms may apply.
Images, videos and audio are available under their respective licenses.