Врсте таласа

Врсте таласа

Таласи имају веома важну улогу у многим областима нашег живота.

Физика

Ознаке

талас, врсте таласа, звучни талас, гравитациони талас, електромагнетни талас, механички талас, лонгитудинални, попречни, фреквенција, амплитуда, звук, таласна дужина, брзина простирања, вибрација, Период осциловања, Поларизациони филтер, радио таласи, микроталасни, светло, видљива светлост, ултраљубичасто зрачење, инфрацрвено зрачење, поларизован талас, инфразвук, ултразвук, антена, гравитација, Механика

Повезани додаци

Сцене

Лонгитудинални талас

  • Лонгитудинални талас - Кретање честица је паралелно са правцем простирања таласа. Механички таласи који се простиру у гасовима су увек лонгитудинални.
  • звучник - Звучник емитује лонгитудиналне звучне таласе. И звук, као и било који други талас, има таласну дужину, фреквенцију, брзину простирања, амплитуду.
  • смер простирања таласа
  • дефлексија честица

Најједноставнији механички таласи су звучни таласи који се простиру кроз различите гасове. Извор звука изазива померање честица гаса, а ове честице изазивају померање суседних честица, које опет побуђују кретање својих суседа, и на тај начин се шири осцилација, односно вибрирање кроз гасну средину. Механички таласи који се простиру кроз гасове су увек лонгитудинални што значи да њихове честице осцилују паралелно са правцем ширења таласа. Ова појава се може објаснити непостојањем привлачне силе међу молекулима гаса, па се ни сила смицања не јавља међу њима. Једна честица може узроковати померање искључиво оних честица које се налазе испред ње. У случају лонгитудиналних таласа нема поларизације.

Трансферзални талас

  • Трансферзални талас - Кретање честица је управно на правац простирања таласа.
  • смер простирања таласа
  • дефлексија честица

Механички таласи који се крећу кроз чврсту или течну средину могу бити трансферзални или лонгитудинални.

Трансферзални таласи су таласи код којих је померање честица управно на правац кретања таласа. Приликом окидања жице гитаре, талас се креће дуж жице, али су вибрације нормалне на њу. Уколико се осцилаторно кретање одвија у само једној равни, говоримо о линеарно поларизованом таласу, или укратко, о поларизованом таласу.

Сложени таласи - Водени талас

  • Водени талас - Ови таласи су истовремено попречни и уздужни: честице се у таласима воде крећу кружном путањом.

Већина таласа који се јављају у природи нису искључиво трансферзални или лонгитудинални, а трансферзални таласи нису увек поларизовани у само једној равни.

Ова се кретања честица у одређеној средини најчешће одигравају истовремено. Свако сложеније кретање таласа се може описати комбинацијом једног уздужног и једног или више траснферзалних таласа. На пример, ако посматрамо таласање воде, приметићемо да се честице не крећу само горе-доле, него и напред-назад, тако да се водени таласи могу схватити као комбинација једног лонгитудиналног и једног трансферзалног таласа.

Разлог томе је што се вода не може стиснути, па честице које се крећу на доле не притискују честице испод њих, него их потискују на страну. Још су сложенији таласи који се крећу кроз чврсту средину, као што су сеизмички таласи.

Поларизација

  • циркуларно поларизован трансферзални талас - Комбинација два трансферзална таласа који су међусобно нормални један на други.
  • линеарно поларизован трансферзални талас - Честице ових таласа се крећу у једној равни, а њихов помак је нормалан на правац ширења таласа.
  • поларизатор - Пролазећи кроз отвор, талас постаје линеарно поларизован.
  • нормални поларизатор

Ако је талас састављен од два трансферзална таласа, он је елиптично поларизован, а у посебним случајевима може бити кружно поларизован.

Ову врсту таласа можемо веома једноставно приказати ако један крај еластичног конопца причврстимо на лопатицу вентилатора, а други његов крај затегнемо.

Кружно поларизовани талас можемо претворити у линеарно поларизовани, ако га пропустимо кроз филтер или поларизатор. У случају механичких таласа, поларизатор је отвор. Након проласка кроз отвор, талас наставља кретање у облику линеарно поларизованог таласа. Ако на пут овог таласа поставимо још један филтер, под правим углом у односу на претходни, талас неће наставити своје кретање.

Електромагнетни талас

  • електромагнетно диполно зрачење - Променљиво електрично поље око антене индукује променљиво магнетно поље, а након тога променљиво магнетно поље поново индукује променљиво електрично поље и тако се овај процес бесконачно понавља.
  • антена - Расподела напона у антени предајника се периодично мења, а стога се и електрично поље индуковано око ње наизменично мења.

Електромагнетни таласи нису осцилација неке материјалне средине. За њихово ширење није потребна нека посебна средина, штавише, они се најбрже крећу кроз вакуум.

Настају тако што променљиво електрично поље индукује променљиво магнетно поље, а оно поново генерише променљиво електрично поље, и тако даље бескрајним понављањем овог процеса.

Током генерисања електромагнетних таласа нема честица које осцилирају у таласном пољу, па је појам поларизације у овом случају тешко објаснити.

Међутим, ако смер осцилација поистоветимо са променљивим вектором јачине електричног поља, можемо сматрати да су и електромагнетни таласи трансферзални, што значи да њихова поларизација може бити линеарна или сложена.

Природна светлост је талас који није поларизован у једној равни јер не потиче из једног извора. Овај талас генеришу бројни молекули или атоми независно један од другог, поларишући га у разним нивоима. Природна светлост се може поларизовати оптичким поларизационим филтерима.

Гравитациони таласи

  • Гравитациони таласи - Овакве таласе могу да изазову и две звезде које круже једна око друге.

Гравитациони таласи настају као резултат убрзавања маса. Можемо их сматрати проширењем простор-времена. Резултат проласка таласа кроз одређену тачку је периодично сужење и ширење дијаграма простор-време у тој тачки. Ово могу открити само врло прецизни инструменти, а само веома велике убрзавајуће масе, као што су двоструке звезде које се крећу једна око друге могу генерисати значајне гравитационе таласе које је могуће детектовати.

Врсте таласа

  • Извор
  • Механички
  • Електромагнетни
  • Гравитациони
  • Смер вибрација
  • Лонгитудинални
  • Трансферзални
  • Сложени
  • Фреквенција, таласна дужина
  • Инфразвук - Овај се звук јавља приликом земљотреса, а испуштају га и неке животиње, као што су делфини и слонови. Фреквенција таласа: 0-20 Hz.
  • Чујни звук - Фреквенција звучних таласа које детектује људско ухо се креће у распону од 20 до 20000 Hz.
  • Ултразвук - Овај талас користе слепи мишеви и делфини, а користи се и у медицини за дијагностичко снимање. Фреквенција му је већа од 20000 Hz.
  • Радио талас - [b]Дугачак талас[/b] - таласна дужина: 2000-1000 m, фреквенција: 1,5⋅10⁵-3⋅10⁵ Hz [b]талас средње дужине[/b] - таласна дужина: 600-150 m, фреквенција: 5⋅10⁵-2⋅10⁶ Hz [b]кратак талас[/b] - таласна дужина: 50-15 m, фреквенција: 6⋅10⁶-2⋅10⁷ Hz [b]ултракратак талас[/b] - таласна дужина: 15-1 m, фреквенција: 2⋅10⁷-3⋅10⁸ Hz Ове таласе користе радио предајници и радари.
  • Микроталас - Таласна дужина: 1 m-0,03 mm, фреквенција: 3⋅10⁸-10¹³ Hz Ове таласе користе мобилни телефони, рутери, микровалне пећнице.
  • Инфрацрвено зрачење - Таласна дужина: 0,3-760 nm, фреквенција: 10¹²-3,9⋅10¹⁴ Hz Сунце, грејалице, а и људско тело зраче топлоту у облику инфрацрвених зрака.
  • Видљива светлост - Таласна дужа: 760-380 nm, фреквенција: 3,9⋅10¹⁴-7,8⋅10¹⁴ Hz Светлост је такође врста електромагнетног таласа.
  • Ултраљубичасто зрачење - Таласна дужина: 380-10 nm, фреквенција: 7,8⋅10¹⁴-3⋅10¹⁶ Hz Прекомерна изложеност УВ зрацима који нам стижу од Сунца изазива опекотине на кожи.
  • Рендгенско зрачење - Таласна дужина: 1 nm-1 pm, фреквенција: 3⋅10¹⁶-3⋅10²⁰ Hz Прекомерна изложеност рендгентским зрацима који се користе при медицинским снимањима може оштетити ткива људског тела.
  • Гама зрачење - Таласна дужина: 0,3 nm-30 fm, фреквенција: 10¹⁸-10²² Hz Гама зраци, било да су космичког порекла или су генерисани нуклеарним реакцијама, су електромагнетни зраци велике разорне моћи.
  • Остали механички зраци

Таласи имају важну улогу у многим областима нашег живота. Помажу нам у доживљају спољашњег света, јер су звук, светлост и земљотрес таласи, а радио емисије, као и рад радара и ласера се такође заснивају на таласима.

Таласе можемо груписати на основу неколико аспеката. Првенствено их разликујемо по вибрацијама средине која их преноси. Можемо их груписати и на основу поларизације или фреквенције.

У зависности од средине, таласи могу бити:

1) Механички таласи (као што су звук, ултразвук, сеизмички таласи, водени таласи)

2) Електромагнетни таласи (светлост, радиоталаси, инфрацрвени зраци, ултраљубичасти зраци, рентгенски зраци, гама зрачење, микроталаси)

3) Гравитациони таласи

4) Функције стања квантне механике које описују понашање честица се такође могу сматрати таласима, стога их називамо и таласним функцијама.

Анимација

  • Лонгитудинални талас - Кретање честица је паралелно са правцем простирања таласа. Механички таласи који се простиру у гасовима су увек лонгитудинални.
  • звучник - Звучник емитује лонгитудиналне звучне таласе. И звук, као и било који други талас, има таласну дужину, фреквенцију, брзину простирања, амплитуду.
  • смер простирања таласа
  • дефлексија честица
  • Трансферзални талас - Кретање честица је управно на правац простирања таласа.
  • смер простирања таласа
  • дефлексија честица
  • Водени талас - Ови таласи су истовремено попречни и уздужни: честице се у таласима воде крећу кружном путањом.
  • циркуларно поларизован трансферзални талас - Комбинација два трансферзална таласа који су међусобно нормални један на други.
  • линеарно поларизован трансферзални талас - Честице ових таласа се крећу у једној равни, а њихов помак је нормалан на правац ширења таласа.
  • поларизатор - Пролазећи кроз отвор, талас постаје линеарно поларизован.
  • нормални поларизатор
  • електромагнетно диполно зрачење - Променљиво електрично поље око антене индукује променљиво магнетно поље, а након тога променљиво магнетно поље поново индукује променљиво електрично поље и тако се овај процес бесконачно понавља.
  • антена - Расподела напона у антени предајника се периодично мења, а стога се и електрично поље индуковано око ње наизменично мења.
  • Гравитациони таласи - Овакве таласе могу да изазову и две звезде које круже једна око друге.
  • Извор
  • Механички
  • Електромагнетни
  • Гравитациони
  • Смер вибрација
  • Лонгитудинални
  • Трансферзални
  • Сложени
  • Фреквенција, таласна дужина
  • Инфразвук - Овај се звук јавља приликом земљотреса, а испуштају га и неке животиње, као што су делфини и слонови. Фреквенција таласа: 0-20 Hz.
  • Чујни звук - Фреквенција звучних таласа које детектује људско ухо се креће у распону од 20 до 20000 Hz.
  • Ултразвук - Овај талас користе слепи мишеви и делфини, а користи се и у медицини за дијагностичко снимање. Фреквенција му је већа од 20000 Hz.
  • Радио талас - [b]Дугачак талас[/b] - таласна дужина: 2000-1000 m, фреквенција: 1,5⋅10⁵-3⋅10⁵ Hz [b]талас средње дужине[/b] - таласна дужина: 600-150 m, фреквенција: 5⋅10⁵-2⋅10⁶ Hz [b]кратак талас[/b] - таласна дужина: 50-15 m, фреквенција: 6⋅10⁶-2⋅10⁷ Hz [b]ултракратак талас[/b] - таласна дужина: 15-1 m, фреквенција: 2⋅10⁷-3⋅10⁸ Hz Ове таласе користе радио предајници и радари.
  • Микроталас - Таласна дужина: 1 m-0,03 mm, фреквенција: 3⋅10⁸-10¹³ Hz Ове таласе користе мобилни телефони, рутери, микровалне пећнице.
  • Инфрацрвено зрачење - Таласна дужина: 0,3-760 nm, фреквенција: 10¹²-3,9⋅10¹⁴ Hz Сунце, грејалице, а и људско тело зраче топлоту у облику инфрацрвених зрака.
  • Видљива светлост - Таласна дужа: 760-380 nm, фреквенција: 3,9⋅10¹⁴-7,8⋅10¹⁴ Hz Светлост је такође врста електромагнетног таласа.
  • Ултраљубичасто зрачење - Таласна дужина: 380-10 nm, фреквенција: 7,8⋅10¹⁴-3⋅10¹⁶ Hz Прекомерна изложеност УВ зрацима који нам стижу од Сунца изазива опекотине на кожи.
  • Рендгенско зрачење - Таласна дужина: 1 nm-1 pm, фреквенција: 3⋅10¹⁶-3⋅10²⁰ Hz Прекомерна изложеност рендгентским зрацима који се користе при медицинским снимањима може оштетити ткива људског тела.
  • Гама зрачење - Таласна дужина: 0,3 nm-30 fm, фреквенција: 10¹⁸-10²² Hz Гама зраци, било да су космичког порекла или су генерисани нуклеарним реакцијама, су електромагнетни зраци велике разорне моћи.
  • Остали механички зраци

Нарација

Таласи имају важну улогу у многим областима нашег живота. Помажу нам у доживљају спољашњег света, јер су звук, светлост и земљотрес таласи, а радио емисије, као и рад радара и ласера се такође заснивају на таласима.

Таласе можемо груписати на основу неколико аспеката. Првенствено их разликујемо по вибрацијама средине која их преноси. Можемо их груписати и на основу поларизације или фреквенције.

У зависности од средине, таласи могу бити: механички, електромагнетни и гравитациони таласи. Функције стања квантне механике које описују понашање честица се такође могу сматрати таласима, стога их називамо и таласним функцијама.

Најједноставнији механички таласи су звучни таласи који се простиру кроз различите гасове. Извор звука изазива померање честица гаса, а ове честице изазивају померање суседних честица, које опет побуђују кретање својих суседа, и на тај начин се шири осцилација, односно вибрирање кроз гасну средину. Механички таласи који се простиру кроз гасове су увек лонгитудинални што значи да њихове честице осцилују паралелно са правцем ширења таласа. Ова појава се може објаснити непостојањем привлачне силе међу молекулима гаса, па се ни сила смицања не јавља међу њима. Једна честица може узроковати померање искључиво оних честица које се налазе испред ње. У случају лонгитудиналних таласа нема поларизације.

Механички таласи који се крећу кроз чврсту или течну средину могу бити трансферзални или лонгитудинални.

Трансферзални таласи су таласи код којих је померање честица управно на правац кретања таласа. Приликом окидања жице гитаре, талас се креће дуж жице, али су вибрације нормалне на њу. Уколико се осцилаторно кретање одвија у само једној равни, говоримо о линеарно поларизованом таласу, или укратко, о поларизованом таласу.

Већина таласа који се јављају у природи нису искључиво трансферзални или лонгитудинални, а трансферзални таласи нису увек поларизовани у само једној равни.

Ова се кретања честица у одређеној средини најчешће одигравају истовремено. Свако сложеније кретање таласа се може описати комбинацијом једног уздужног и једног или више траснферзалних таласа. На пример, ако посматрамо таласање воде, приметићемо да се честице не крећу само горе-доле, него и напред-назад, тако да се водени таласи могу схватити као комбинација једног лонгитудиналног и једног трансферзалног таласа. Разлог томе је што се вода не може стиснути, па честице које се крећу на доле не притискују честице испод њих, него их потискују на страну. Још су сложенији таласи који се крећу кроз чврсту средину, као што су сеизмички таласи.

Ако је талас састављен од два трансферзална таласа, он је елиптично поларизован, а у посебним случајевима може бити кружно поларизован.

Ову врсту таласа можемо веома једноставно приказати ако један крај еластичног конопца причврстимо на лопатицу вентилатора, а други његов крај затегнемо. Кружно поларизовани талас можемо претворити у линеарно поларизовани, ако га пропустимо кроз филтер или поларизатор. У случају механичких таласа, поларизатор је отвор. Након проласка кроз отвор, талас наставља кретање у облику линеарно поларизованог таласа. Ако на пут овог таласа поставимо још један филтер, под правим углом у односу на претходни, талас неће наставити своје кретање.

Електромагнетни таласи нису осцилација неке материјалне средине. За њихово ширење није потребна нека посебна средина, штавише, они се најбрже крећу кроз вакуум.

Настају тако што променљиво електрично поље индукује променљиво магнетно поље, а оно поново генерише променљиво електрично поље, и тако даље бескрајним понављањем овог процеса. Током генерисања електромагнетних таласа нема честица које осцилирају у таласном пољу, па је појам поларизације у овом случају тешко објаснити. Међутим, ако смер осцилација поистоветимо са променљивим вектором јачине електричног поља, можемо сматрати да су и електромагнетни таласи трансферзални, што значи да њихова поларизација може бити линеарна или сложена. Природна светлост је талас који није поларизован у једној равни јер не потиче из једног извора. Овај талас генеришу бројни молекули или атоми независно један од другог, поларишући га у разним нивоима. Природна светлост се може поларизовати оптичким поларизационим филтерима.

Гравитациони таласи настају као резултат убрзавања маса. Можемо их сматрати проширењем простор-времена. Резултат проласка таласа кроз одређену тачку је периодично сужење и ширење дијаграма простор-време у тој тачки. Ово могу открити само врло прецизни инструменти, а само веома велике убрзавајуће масе, као што су двоструке звезде које се крећу једна око друге могу генерисати значајне гравитационе таласе које је могуће детектовати.

Повезани додаци

Карактеристични параметри таласа

Анимација нам на примеру звучних таласа објашњава најважније параметре таласа.

Како ради звучник?

Звучник производи звучне таласе уз помоћ електромагнетне индукције.

Провидност

Анимација објашњава провидност и непровидност, принцип рендгенског прегледа и особину...

Радиоактивност

Процес распада нестабилних језгара зове се радиоактивности .

Како морска вода утиче на формирање површине Земље?

Морска вода, као спољна сила, има важну улогу у обликовању обале.

Земљотрес

Земљотрес је једна од најразорнијих природних појава.

Доплеров ефекат

Позната нам је појава да је звук виши уколико нам се извор звука приближава, а нижи,...

Гравитациони таласи (ЛИГО опсерваторија)

Тела велике масе током убрзавања изазивају таласање простор-времена. Ови таласи су...

Електрично звоно

Уређај који ради уз помоћ електромагнета.

Магнетрон

Једна од најважнијих компоненти микроталасне пећнице је магнетрон који производи микроталасе.

Једноставне хармоничне осцилације и равномерно кружно кретање

Хармонично осцилаторно кретање се може сматрати нормалном пројекцијом равномерног кружног...

Плима и осека

Плима и осека је појава подизања и спуштања нивоа Земљаних океана услед деловања...

Морске струје

Повезане морске струје формирају велику океанску транспортну траку која има важан утицај...

Енергија валова

Енергија валова представља средство за производњу електрицитета кориштењем енергије...

Експеримент месечевог радара (Золтан Бај,1946)

Мађарски научник је био први, коме је 1946. године успело детектирати снопове радарског...

Лабораторија Николе Тесле (Шорхам, САД)

Изузетан инжењер и проналазач, углавном се бавио електротехником, несумњиво један од...

Како ради компјутерски томограф?

Анимација нам приказује конструкцију и рад компјутерског томографа.

Цунами

Цунами означава појаву великих морских таласа (до 10 метара висине) велике кинетичке...

Стварање гласа

Приликом стварања гласа, гласне жице вибрирају под утицајем струјања ваздуха који излази...

Карактеристични извори светлости у домаћинству

Анимација нам приказује изворе светлости које употребљавамо у домаћинствима, њихов рад и...

Како ради сонар?

Сонар је систем за навигацију, комуникацију и детекцију објеката, који за свој рад...

Како ради микроталасна пећ?

Анимација нам приказује конструкцију и рад микроталасне пећи.

Мали потковичар

Слепи мишеви лове и оријентишу се уз помоћ ултразвука.

Кљунасти делфин

Делфини су морски сисари, оријентишу се помоћу ултразвука.

Конкорд (1969)

Први суперсонични путнички авион чији су комерцијални летови почели 1976. године.

Сунце

Пречник Сунца је отприлике 109 пута већи од Земљиног. Углавном се састоји од водоника.

Added to your cart.