Golven

Golven
Lopende golven
Broos Fonck
Voorplanting van een trilling
Broos Fonck
Sint-Paulusinstituut
2
Welke soorten golven zijn er?
Middenstof
 Mechanische golven
 Elektromagnetische golven
Trilrichting vs voortplantingsrichting
 Transversale golven
 Longitudinale golven
Broos Fonck
Sint-Paulusinstituut
3
Mechanische golven
Middenstof nodig
 Vbn

Golven op een touw
 Golven in een veer
 Golven op het wateroppervlak
 Seismische golven
 Geluidsgolven

Broos Fonck
Sint-Paulusinstituut
4
Elektromagnetische golven
Zonder middenstof
 Vbn

Radiogolven
 Microgolven
 Infraroodgolven
 Lichtgolven
 Ultravioletgolven
 X-stralen

Broos Fonck
Sint-Paulusinstituut
5
Transversale golven
De trilrichting loodrecht op de voortplantingsrichting
 Vbn

Golven op een touw
 Lichtgolven

v
Applet golven
Broos Fonck
Sint-Paulusinstituut
6
Longitudinale golven
De trilrichting valt samen met de voortplantingsrichting
 Vbn

Golven in een veer
 Geluidsgolven


Fragment
v
Broos Fonck
Sint-Paulusinstituut
7
Fragmenten
Aardbeving
Broos Fonck
Sint-Paulusinstituut
8
Golflengte
Uitwijking ifv de tijd
 Niet alle punten trillen in fase
 Kortste tijd tussen twee
punten in fase: periode T

Uitwijking ifv de afstand
 Kortste afstand tussen twee
punten in fase: golflengte l
 Afstand die de golf aflegt
tijdens 1 periode

Broos Fonck
Sint-Paulusinstituut
9
Golfsnelheid
Snelheid waarmee golf zich voortplant
 Niet hetzelfde als snelheid waarmee deeltjes trillen !
 vgolf = constante

Broos Fonck
Sint-Paulusinstituut
10
Algemene uitdrukking lopende golf
y afhankelijk van tijd en plaats !
y(x)
Bron = B , P op afstand.

Broos Fonck
Sint-Paulusinstituut
11
Golffront & golfstraal
1 puntbron
→ Cirkelvormige of sferische
golffronten

Vlakke bron
→ Vlakke golven

Broos Fonck
Sint-Paulusinstituut
12
l ~ 1/f → l · f = cte → l · f = v
vlicht = 3,00 x 108 m/s
vgeluid = 340 m/s
Broos Fonck
Sint-Paulusinstituut
13
Intensiteit
E
P
t
[P] = J/s = W (watt)
P
I
A
[I] = J/sm2 = W/m2
A = 4p∙r2
Broos Fonck
Sint-Paulusinstituut
14
Broos Fonck
Sint-Paulusinstituut
15
Geluidsniveau
geluidsniveau N
I
N  10dB  log
Io
N  10dB  log
I
10 12W / m 2
geluidsniveau stijgt met n B
↓
geluidsintensiteit 10n maal groter!
(dus +20dB = +2B = 102 maal luider)
Broos Fonck
Sint-Paulusinstituut
16
Grafiek geluidsniveau
Broos Fonck
Sint-Paulusinstituut
17
Golven
Verschijnselen bij lopende golven
Broos Fonck
Buiging
Proef 1 & 2
Waarneming:
We zien dat een vlakke trillingsbron en een reeks
stiften die dicht bij elkaar geplaatst zijn op een trillende
staaf aanleiding geven tot hetzelfde rechtlijnige
golffront.
Broos Fonck
Sint-Paulusinstituut
19
1 puntbron
→ cirkelvormige golffronten
 Vlakke bron
→ vlakke golven

 Aantal
Broos Fonck
Sint-Paulusinstituut
puntbronnen
→ vlakke golven (afstand)
20
Beginsel van Huygens
Elk punt van een golffront gedraagt zich als een
puntbron waaruit trillingen voortplanten.
Broos Fonck
Sint-Paulusinstituut
21
Broos Fonck
Sint-Paulusinstituut
22
Buiging of diffractie
Proef 1 & 2
Waarneming:
Wanneer de golf op een scherm met kleine opening
invalt, gebeurt de voortplanting niet alleen in de richting
van de golfstralen die door de opening gaan, maar in
alle richtingen.
De golven worden achter de spleet afgebogen.
Broos Fonck
Sint-Paulusinstituut
23
Golven
Staande golven
Broos Fonck
Terugkaatsingsverschijnselen
Proef 1: touw
Proef 2: zie cursus
De terugkaatsing tegen een vast uiteinde gaat steeds
met een fasesprong van p rad gepaard.
De terugkaatsing tegen een vrij uiteinde gaat steeds
zonder fasesprong gepaard.
Broos Fonck
Sint-Paulusinstituut
25
Proef van Melde
Zie practicum
We hebben niet meer te maken met lopende golven,
waar alle deeltjes met dezelfde amplitude trillen. Hier
trillen de deeltjes met een amplitude die van punt tot
punt verschillend is. We hebben te maken met
staande golven.
Broos Fonck
Sint-Paulusinstituut
26
Staande golven op een onbegrensd
touw
Zie cursus + bord
Broos Fonck
Sint-Paulusinstituut
27
Staande golven op een begrensd touw
Proef: gitaar
Broos Fonck
Sint-Paulusinstituut
28