גל יכול להעביר אנרגיה דרך המים בעוד שמסמן צף נוטה לעשות תנודה. העברת אנרגיה והעברת חומר בגוף הם דברים שונים.
בנה את המודל
תדירות היא תנודות ליחידת זמן; אורך גל הוא המרחק בין נקודות עוקבות זהות בפאזה.
מהירות הגל שווה לתדירות כפול אורך הגל.
תנודות רוחביות מאונכות לכיוון ההתפשטות.
אורך גל: המרחק בין נקודות עוקבות בעלות פאזה זהה.
תדירות: מספר התנודות ליחידת זמן.
אורך גל אחד הוא אורך מחזור מלא אחד; v = fλ
בחר עדויות שיכולות לבחון אותו
בגבול, התדירות נשארת קבועה בהתאם למקור.
שינוי במהירות משנה את אורך הגל.
שבירה נובעת מהבדלים במהירות; הזוויות נמדדות ביחס לניצב.
במעבדה: מדדו מספר אורכי גל וחלקו כדי להקטין אי-ודאות קריאה יחסית. השתמשו בקופסת קרן עם ניצב שסומן בגבול. שמרו על הקרן הרחוקה מעיניים ורקמו בזוויות פגיעה ושבירה באופן ברור.
עבוד מכמויות ידועות
נתון: תדירות 5 Hz ואורך גל 0.40 m.
השתמשו ב-v = fλ. v = 5×0.40 = 2.0 מטר לשנייה.
אם המהירות יורדת ל-1.5 מטר לשנייה באותה תדירות, אורך הגל = v/f = 1.5/5 = 0.30 m.
תוריך: התדירות היא 8 Hz ואורך הגל הוא 0.25 m. מצאו את מהירות הגל.
בדוק את המסקנה ואת הגבולות שלה
תדירות הגל אינה משתנה רק מכיוון שהתווך משתנה.
גל אורכי יש לו תנודות מקבילות לכיוון ההתפשטות.
לא נכון: תדירות גל תמיד משתנה כשגל נכנס לתווך חדש. התדירות נקבעת על ידי המקור ולכן נשארת זהה חוצת גבול. מה שנשתנה הוא המהירות, ולכן גם אורך הגל דרך v = f x אורך גל.
מפת מושגים:
תדירות היא תנודות לכל זמן; אורך גל הוא המרחק בין נקודות עוקבות בעלת פאזה זהה.
בגבול, התדירות נשארת קבועה בהתאם למקור.
שמו לב: תדירות הגל אינה משתנה רק מכיוון שהתווך משתנה.
חשב על בסיב מהירות גל של 7.2 מטרים לשנייה
התדר הוא 9 Hz ואורך הגל הוא 0.80 m.
מצאו את מהירות הגל. אם המהירות הופכת ל-5.4 מטרים לשנייה בגבול, מצאו את אורך הגל החדש. התדר נשאר זהה.
חשב על בסיב בדיקת סנל
אור עובר מאוויר לתוך זכוכית (n = 1.5) בזווית של 30° לניצב.
sin θglass = sin 30° ÷ 1.5 = 0.333, ולכן θglass ≈ 19.5° — כלפי הנורמל בתווך האיטי יותר, כפי שצריך להיות.
חשב מהזווית הקריטית
האור נע מגלאס (n = 1.5) לכיוון אוויר.
sin θc = 1 ÷ 1.5 = 0.667, ולכן θc ≈ 41.8° — מעבר לה, השתקפות פנימית מוחלטת: תנאי סיב אופטי.
חקור
Same frequency, different wavelength
At 5 Hz, speeds of 2.0 and 1.5 m/s give wavelengths of 0.40 and 0.30 m. Compare linked snapshots across a stationary boundary while keeping the source frequency shared.
נושאים נוספים בIB Diploma Programme · IB Diploma · Physics · HL
