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 2x s( x, t ) so sin t 2x 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