Номер 2, страница 237, часть 1 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 6. Механические колебания и волны. Параграф 59. Свойства механических волн. Повторим изученное - номер 2, страница 237.

Условие.

• Какие виды волн существуют?

Решение.

Волны — это процесс распространения колебаний в пространстве. Их можно классифицировать по различным признакам. Основные классификации представлены ниже.

Классификация по природе возмущения

В зависимости от физической природы среды, в которой распространяются колебания, различают следующие виды волн:

• Механические волны — это распространение колебаний в упругой среде (твердой, жидкой или газообразной). Для их существования необходима среда. Частицы среды колеблются около своих положений равновесия, передавая энергию, но не перемещаясь вместе с волной. Примерами являются звуковые волны, сейсмические волны, волны на поверхности воды и волны в струнах.

• Электромагнитные волны — это распространяющиеся в пространстве возмущения электромагнитного поля. Они могут распространяться как в среде, так и в вакууме. Эти волны представляют собой колебания векторов напряженности электрического ($ \vec{E} $) и магнитной индукции ($ \vec{B} $), перпендикулярных друг другу и направлению распространения. Примерами являются радиоволны, микроволны, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое излучение, рентгеновские лучи и гамма-излучение.

• Гравитационные волны — это возмущения гравитационного поля (рябь пространства-времени), распространяющиеся со скоростью света. Они предсказаны общей теорией относительности Эйнштейна и возникают при движении массивных тел с ускорением, например, при слиянии черных дыр.

Ответ: По природе возмущения волны делятся на механические, электромагнитные и гравитационные.

Классификация по направлению колебаний

По отношению направления колебаний частиц среды к направлению распространения волны выделяют:

• Продольные волны — волны, в которых колебания частиц среды происходят вдоль (параллельно) направления распространения волны. Они представляют собой чередующиеся области сжатия и разрежения. Примером являются звуковые волны в газах, жидкостях и твердых телах (в виде волн сжатия).

• Поперечные волны — волны, в которых колебания частиц среды происходят перпендикулярно направлению распространения волны. Примерами являются волны на струне, сдвиговые волны в твердых телах и все электромагнитные волны.

• Смешанные волны — волны, в которых частицы среды совершают колебания как в продольном, так и в поперечном направлениях. Например, в волнах на поверхности воды частицы движутся по эллиптическим или круговым траекториям.

Ответ: По направлению колебаний волны бывают продольными, поперечными и смешанными.

Классификация по форме волнового фронта

Волновой фронт — это поверхность, на которой все точки колеблются в одинаковой фазе. По форме фронта волны делятся на:

• Плоские волны — волны, у которых волновые фронты представляют собой параллельные плоскости. Такая волна является хорошей моделью, когда источник находится очень далеко.

• Сферические волны — волны, у которых волновые фронты представляют собой концентрические сферы. Они излучаются точечным источником во все стороны в однородной изотропной среде.

• Цилиндрические волны — волны, у которых волновые фронты являются коаксиальными (соосными) цилиндрами. Они излучаются линейным источником (например, светящейся нитью).

Ответ: По форме волнового фронта волны бывают плоскими, сферическими, цилиндрическими и другими более сложными формами.