Толындар. Толынны трлері. Толындарды негізгі сипаттамалары. Допплер эффектісі

Егер атты, сйы немесе газ трізді жйені бір жерінде блшекті тербелісі оздырылса, онда ортаны атомдары мен молекулаларыны зара серінен тербелістер жйені бір нктесінен келесісіне беріледі. Ортада тербелісті таралу былысы толын деп аталады. Толындар бойлы жне клдене болады. Егер толын серіндегі жйе блшектері толынны таралу баытына перпендикуляр баытта орын ауыстырса ол клдені толын, олар тек атты ортада болады. Егер толын серіндегі жйе блшектері толынны таралуына орын ауыстырса ол бойлы толын, ол барлы материалды жйелерде таралады. Сйыты бетіндегі толындар клдені баыта да, бойлы баыта да ие болады. Клдене де, бойлы та толында толынны таралу баытында затты орын ауысуы болмайды, тек тепе-тедік кйіне шамалас жадайда тербелістер жасайды. Біра толындар тербеліс серінен бір нктеден екінші нктеге энергия тасымалдайды. Механикалы нктені ерекшелігі олар материалды ортада таралады(атты, сйы, газды орталар), себебі кинетикалы жне потенциалды энергияларды тіркеу керек. Орта инертті жне серіппелі асиеттерге ие болуы керек. Шынай орталарда бл асиеттер бкіл клем б/ша таралан. Практикада гармоникалы жне синусоидты толындар жиі олданылады. Олар блшекті А тербеліс амплитудасымен, жиілікпен жне толын зындыымен сипатталады. Синусоидты толындар біртекті ортада траты v жылдамдыпен сипатталады. Синусоидты толында орта блшегіні y(x,t)тепе-тедік жадайынан ауытуы толын жайылатын ОХ осіндегі х координаталарына жне t уаыта келесі задылы бойынша баынады: y(x,t)=Acos(t-)= Acos(t-kx). Бндаы k= - толынды сан, =2 – циклдыжиілік. Толын зындыы – бірдей фазада тербеліп тран ОХ осіндегі екі крші нктені араашытыы. зындыа ие толынды толын Т периодта теді, сондытан = vT, v – толынны таралу жылдамдыы. ума синусоидты толын уаыт бойынша жне кеістікте периодты. Уаыт бойынша периоды орта блшегіні Т тербеліс периодына, кеістік б/ша периоды толын зындыына те. k= толынды саны = циклды жиелікті кеістіктік аналогы. ума толындар кеістікте толынны тріне, ортаны инерттілігі мен серпімділігіне туелді белгілі бір жылдамдыпен таралады. Клдене толындарды тартылан ішектегі н/е резинка ылдаы жылдамдыы массаа жне Т тартылу кшіне байланысты: v= . Бойлы толындарды шексіз ортада таралуы орта тыыздыына жне p ысымны згеруі мен клемніV / V атысты згеруіні пропорционалды коэффициентіні кері табамен алынан мніне те В барлы жатан сыылу моудліне туелді:p=-В . Ал жылдамдыы: v=

Серпімді ортада, толын кзінен белгілі бір ашытыта, абылдаыш деп аталатын, ортаны тербелісін абылдайтын рылы орналасан делік. Толын кзі мен абылдаыш толын тарайтын ортамен салыстыранда озалмайтын болса, онда абылдаыш абылдайтын тербеліс жиелігі толын кзіні ₀ тербеліс жиелігіне те. Егер абылдаыш толын кзі не оларды екеуі де ортамен салыстыранда озалатын болса, онда абылдаыш абылдайтын жиілік ₀ жиіліктен згеше болуы да ммкін. Бл былыс Доплер эффектісі деп аталады. арапайым болу шін, абылдаыш пен толын кзі оларды арасын осатын тзу бойымен озалады деп йарайы. Егер толын кзі абылдаыша арай озалса, онда толын кзіні _кз жылдамдыы о деп, ал егер толын кзі абылдаыштан алыстаса теріс деп есептейміз. Осы сияты, егер абылдаыш толын кзіне жаындаса, онда _аб кабылдаыш жылдамдыын о деп, ал егер абылдаыш толын кзінен ашытаса теріс деп санаймыз.

Егер толын кзі озалмайтын болса жне ₀ жиілікпен тербелсе, онда толын кзі ₀ –нші тербеліс жасап ткен мезетке бірнеше тербелістен туан толын “жалы” ортада жол жріп лгереді( - толынны ортамен салыстырандаы таралу жылдамдыы) Олай болса, ₀ секунд ішінде толын кзі туызан тоынны «жалы» мен «сайы» зындыты ішінде орналасады. Егер толын ортамен салыстыранда _кз жылдамдыпен озалса, онда толын ₀-інші тербеліс жасаан мезетте, бірінші толыннан туан «жал» толын кзінен - _кз ашытыта болады. Олай болса, толынны ₀ “жалы” мен ”ойысы” - _кз зындыыны ішінде орналасады да, толын зындыы мынаан те болады : (1)

озалмайтын абылдаыш секунд ішінде, зындыыны ішінде орналасатын “жалдар” мен ”сайлар” теді. Егер абылдаыш _аб жылдамдыпен озалса, Онда ол секундты аралы уаыт соында, осы аралыты басында азіргі алпына ашытыта тран “сайды” абылдайды. Сонымен абылдаыш секунд ішінде + _аб зындыыны ішінде орналасан “жалдар” мен ”сайлара” сай келетін тербелістерді абылдайды жне (2) жиілікпен тербеледі.

(2) рнегіне шамасына арналан(1) рнегін ойып мынаны аламыз: ₀ (3). (3) формуласы бойынша абылдаыш пен толын кзіні осындай, оларды ара ашытыы ысаратындай, озалысында абылдаыш абылдайтын жиілік толын кзіні ₀ жиілігінен кп лкен болады. Егер толын кзі мен абылдаышты ара ашытыы артса, шамасы ₀ шамасынан кем болады. Толын кзі мен абылдаышты озалысы оларды арасын осатын тзуге дл келмесе , (3) формуласындаы _кз мен _аб шамаларын толын кзі мен абылдаыш жылдамдытарыны аталан тзудегі проекциялары деп тсіну керек.