Механические колебания, страница 6

Оборудование: прибор для демонстрации волновых явлений, экран.

 

            а) линейные волны                                б) круговые волны

Ход работы: В ванну наливают воды слоем 4-5 мм и уравнительными винтами устанавливают её горизонтально. Осветитель для теневого проецирования располагают на столе рядом с ванной так, чтобы вся поверхность была освещена, а отраженный свет падал на экран.

Для начала покажем одиночные круговые волны, взяв шарик и укрепив его на веревочке. Конец веревки придерживаем рукой, окунаем шарик и резко отрываем его от поверхности воды.

В: Ребята, что вы наблюдаете на экране?

О: Ряд светлых и темных колец, расходящихся от места возбуждения.

В: Что представляют собой эти светлые и темные полосы?

О: Представляют собой гребни и впадины. Частицы воды, расположенные в различных точках одного и того же кольца, колеблются в одинаковых фазах и образуют фронт волны. Такие волны называют круговыми.

Вместо шарика крепим к вибратору насадку и наблюдаем волны.

В: Какая особенность у этих волн?

О: Они имеют максимумы и минимумы.

Вывод: В этом эксперименте мы показали, что круговые волны распространяются во всех направлениях.

Опыт: Интерференция волн.

Цель: продемонстрировать интерференцию волн на поверхности воды.

Оборудование: Прибор для демонстрации волновых явлений, экран.

Ход работы: соберем установку. Поставим вибратор с двумя шариками так, чтобы они оба касались поверхности воды. Проецируем волны на экран. Любая из точек на поверхности воды участвует в 2х колебаниях – от первой и от второй волны. Амплитуда результирующего колебания такой точки зависит от величины амплитуды и фазы. В тех точках, где волны сходятся в одной фазе, происходит усиление, и частицы воды колеблются с удвоенной амплитудой. Там, где волны встречаются в противофазе, наблюдается ослабление волн.

В: Ребята, как вы думаете, будет ли наблюдаться интерференция волн, если мы возьмем вместо одного вибратора с двумя шариками два вибратора с одним шариком посередине?

О: Нет, интерференции не будет.

В: Почему, каково условие интерференции?

О: Для интерференции необходимо, чтобы волны имели одинаковую фазу и частоту. Волны должны быть когерентными.

Вывод: Продемонстрировали интерференцию волн, и чтобы получить интерференционную картину, необходимо обеспечить когерентность.

Опыт: Отражение волн.

Цель: продемонстрировать учащимся отражение волн на воде от плоского зеркала.

Оборудование: прибор для демонстрации волновых явлений, плоская пластинка, экран.

 

Ход работы: Устанавливаем прибор для демонстрации волновых явлений, проецируем волну на экран, на вибратор надеваем плоскую насадку. В ванну на некотором расстоянии устанавливаем плоское зеркало. Включаем вибратор.