Dopplereffekten Dopplereffekten, fig 5.1 sid 81

FAF260
FAF260
Lunds Universitet
 2012
FAF260
Lunds Universitet
 2012
Dopplereffekten, fig 5.1 sid 81
Dopplereffekten
Vi uppfattar frekvensen hos en signalkälla som närmar sig oss
som högre än om den befinner sig på konstant avstånd
Vi uppfattar frekvensen hos en signalkälla som avlägsnar sig från oss
som lägre än om den befinner sig på konstant avstånd
FAF260
Lunds Universitet
 2012
Vågfronter från en stillastående källa
FAF260
Lunds Universitet
 2012
Vågfronter från en ljudkälla som rör sig åt höger i bilden
Vågfronterna rör sig ut från källan med
vågens utbredningshastighet v
FAF260
Lunds Universitet
Detekterad frekvens när signalkälla och mottagare förflyttar sig (sid 83)
fm  fs







 2012
FAF260
Lunds Universitet
 2012
Dopplereffekt vid överljudsfart
v  vm
v  vs
fs  sändarens frekvens
fm  av mottagaren registrerad frekvens
v  vågens utbredningshastighet i mediet
vs  sändarens hastighet
vm  mottagarens hastighet
vs >0, när sändaren rör sig mot mottagaren
vm >0, när mottagaren rör sig från sändaren
Lars Rippe, Atomfysik/LTH
1
FAF260
FAF260
Lunds Universitet
 2012
FAF260
Lunds Universitet
 2012
Doppler applet
Förra veckan
FAF260
Lunds Universitet
 2012
Lunds Universitet
 2012
Superpositionsprincipen

FAF260
Lunds Universitet
 2012
Interferens mellan ljudvågor med samma frekvens
S1
P
”Den resulterande störningen i en punkt där två eller flera vågor interfererar ges av summan av de enskilda vågornas påverkan.” FAF260
Stående vågor
x2
S1
S2
x
x1
v
Tongenerator
v
s1+s2
Lars Rippe, Atomfysik/LTH
2
FAF260
FAF260
Lunds Universitet
 2012
FAF260
Lunds Universitet
 2012
Figuren visar ett cylindriskt utsnitt av en volym där en ljudvåg utbreder sig i x‐
riktningen. Den del av materialet som har sitt jämviktsläge mellan x1 och x2
har förskjutits sträckan s på grund av ljudvågen
Ljud – en longitudinell tryckvåg
2s
p
  2
t
x
2x 

s( x, t )  so sin  t 

 

2x 

p ( x, t )  po cos t 

 

po  so v
Fig 6.4, sid 95
FAF260
Lunds Universitet
 2012
Inkommande och reflekterade våg vid gränsyta bildar en stående våg
Maximalt partikelutslag
FAF260
Lunds Universitet
 2012
En våg utbreder sig med hastigheten v åt höger i bilden vi ska betrakta energin, W, i volymen V
/4
Gränsyta
Jfr fig 8.3
Sid 134
Maximal tryckändring
I
1
1 po2
v 2 so2 
2
2 v
Både energin och intensiteten beror på amplituden i kvadrat!
Fig 6.8, sid 100
FAF260
Lunds Universitet
Fig 8.1, sid 130
 2012
Reflektion och transmission i gränsyta
Jfr fig 8.2
Sid 131
Material 1
si
Material 2
st
sr
Z1
Reflektion mot tätare medium fasförskjuter den reflekterade
vågen 180 grader
Lars Rippe, Atomfysik/LTH
Z2
Ii – intensitet, infallande våg
Ir – intensitet, reflekterad våg
It – intensitet, transmitterad våg
3
FAF260
FAF260
Lunds Universitet
 2012
Reflektans och transmittans








Lunds Universitet
 2012
Akustisk impedans
Ii – intensitet, infallande våg
Ir – intensitet, reflekterad våg
It – intensitet, transmitterad våg
Ämne
Vätgas
Luft
Vatten
Gummi
Glycerin
Kvarts
R – reflektans (bråkdelen reflekterad intensitet)
T – transmittans (bråkdelen transmitterad intensitet)
R = Ir / Ii, T = It / Ii
Z/(Ns/m3)
111
412
1,46·106
1,47·106
2,42·106
13,1·106
Ämne
Z/(Ns/m3)
Glas
Aluminium
Kvicksilver
Koppar
Stål
Volfram
14·106
17,3·106
19,1·106
33,9·106
46,4·106
101·106
Ingen absorption i gränsytan medför
Ii = Ir + It samt R+T=1
FAF260
Lunds Universitet
 2012
Ultraljudsmätningar
Lunds Universitet
Uppgift 9.15
Om en svängande sträng vidrörs på mitten kommer bara viss övertoner att fortsätta ljuda, ange vilka.
Lars Rippe, Atomfysik/LTH
FAF260
Lunds Universitet
 2012
FAF260
Lunds Universitet
 2012
Musikinstrument
FAF260

FAF260
 2012
Uppgift 9.16

När man häller upp vatten i en vas eller tillbringare stiger tonhöjden hos ”hälljudet” allteftersom kärlet fylls. Vad beror det på?
4