پایهٔ ۱۲ · فصل ۳
۸ مبحث منتخباین برگه، گزیدهای برای مرور سریع است: رابطه را همراه شرطش بخوان، سپس دام و نمونهٔ حل را بررسی کن.
پیشروی موج را با حرکت ذره یکی ندان؛ ذره در یک دوره مسیر ۴A میپیماید، درحالیکه موج در همان زمان یک طول موج پیش میرود.
دوره و بسامد معکوس یکدیگرند.
دامنهٔ بزرگتر الزاماً دوره را تغییر نمیدهد.
بسامد موج هنگام عبور از مرز ساکن، با منبع ثابت، حفظ میشود.
شدت موج را با تندی انتشار موج یکی نگیر.
تعداد عبور از تعادل را تعداد نوسان کامل ندان؛ در یک دوره دو بار از تعادل میگذرد.
شرط کاربرد: فنر خطی با جرم فنر ناچیز؛ آونگ ساده با دامنهٔ زاویهای کوچک.
تصور نادرست: فاصلهٔ دو نقطهٔ بازگشت همان دامنه است.
اصلاح علمی: فاصلهٔ دو نقطهٔ بازگشت دو برابر دامنه است.
اگر t=T/۴ باشد، زاویه π/۲ است، نه π/۴.
شرط کاربرد: فرم نوشتهشده برای شروع از +A در t=۰ است؛ شروع متفاوت به فاز مناسب نیاز دارد.
تصور نادرست: هر بار عبور از تعادل، جهت حرکت نوسانگر یکسان است.
اصلاح علمی: در دو عبور متوالی از تعادل، جهت سرعت مخالف است.
سرعت صفر در نقطهٔ بازگشت به معنی صفر بودن نیروی بازگرداننده نیست.
شرط کاربرد: نوسان هماهنگ سادهٔ ایدهآل؛ انرژی کل و بیشینهٔ تندی در محدودهٔ کتاب. رابطهٔ کمّی انرژی پتانسیل در مکان دلخواه جزو آموزش و ارزشیابی الزامی این کتاب نیست.
تصور نادرست: در نقطهٔ بازگشت، انرژی کل نوسانگر صفر است.
اصلاح علمی: در نقطهٔ بازگشت انرژی جنبشی صفر ولی انرژی پتانسیل بیشینه است.
تندی انتشار موج را با تندی لحظهای ذرهٔ ریسمان یکی ندان.
شرط کاربرد: برای رابطهٔ ریسمان، کشش و جرم واحد طول یکنواخت و دامنهٔ کوچک.
تصور نادرست: ذرههای محیط همراه موج از منبع تا گیرنده میروند.
اصلاح علمی: ذرهها عمدتاً پیرامون تعادل نوسان میکنند و اختلال و انرژی منتشر میشود.
امواج رادیویی و نور مرئی در خلأ تندی یکسان دارند؛ بسامد و طول موجشان متفاوت است.
شرط کاربرد: تندی نور دادهشده برای خلأ؛ تندی صوت باید متناسب با محیط و شرایط داده شود.
تصور نادرست: صدای زیرتر در همان هوای ثابت همیشه سریعتر میرسد.
اصلاح علمی: در مدل معمول این درس، محیط و دما تندی صوت را تعیین میکنند؛ در محیط ثابت، بسامد بیشتر طول موج کمتری میدهد.
دو برابر شدن تراز دسیبل به معنی دو برابر شدن شدت نیست.
شرط کاربرد: رابطهٔ I=P/(۴πr²) برای چشمهٔ نقطهای همسانگرد با انتشار کروی و جذب ناچیز است؛ رابطهٔ تراز شدت و بررسی کیفی دوپلر را جدا به کار ببر.
تصور نادرست: افزایش شدت به ده برابر، تراز شدت را ده برابر میکند.
اصلاح علمی: ده برابر شدن شدت، تراز را ۱۰ دسیبل افزایش میدهد، نه ده برابر.
زمان پژواک را زمان یکطرفه ندان.
شرط کاربرد: برای محاسبهٔ فاصلهٔ مانع با d=vt/۲، منبع و گیرنده هممکاناند و پژواک همان مسیر را تا مانع و برعکس بازمیگردد؛ یا مسئله صریحاً مسیر رفت و برگشت را هماندازه تعریف میکند. منبع، گیرنده و مانع نسبت به محیط ساکناند، تندی موج ثابت است و زمان اندازهگیریشده کل رفتوبرگشت را دربر میگیرد؛ زاویهها از عمود سطح سنجیده میشوند.
تصور نادرست: در محاسبهٔ فاصلهٔ مانع از پژواک باید d=vt نوشت.
اصلاح علمی: زمان پژواک مربوط به رفت و برگشت است؛ فاصلهٔ یکطرفه vt/۲ است.
ثابت بودن بسامد به معنی ثابت بودن طول موج نیست.
شرط کاربرد: روابط ضریب شکست برای نور در دو محیط شفاف و همگن با مرز ساکناند؛ بسامد ثابت میماند و زاویههای تابش و شکست از عمود مرز سنجیده میشوند. برای رابطههای شامل θ₂ و λ₂ باید موج عبوری وجود داشته باشد؛ در بازتاب کلی، پرتوی شکستهٔ منتشرشونده نداریم.
تصور نادرست: با عبور موج به محیط جدید، بسامد هم به نسبت تندی عوض میشود.
اصلاح علمی: در عبور از مرز ساکن، بسامد ثابت و طول موج متناسب با تندی تغییر میکند.
فاصلهٔ دو انتهای مسیر ۱۰ سانتیمتر است. دامنه ۱۰ است یا ۵؟
صوت و نور همزمان در خلأ فرستاده میشوند. کدام میتواند منتشر شود؟
نور عمود بر مرز وارد محیط چگالتر نوری میشود. آیا چون جهت عوض نشده، تندی هم ثابت است؟
پیشنیاز این فصل: نمودارهای تناوبی، انرژی و نسبتها
راهنمای شکل و نمودار: دامنه، دوره، طول موج و فاز را از محورهای نامگذاریشده بخوان و تصویر لحظهای را با نمودار زمانی اشتباه نکن.
کنترل نهایی پاسخ: هرتز، ثانیه، متر و وات بر متر مربع را کنترل کن؛ دوره و بسامد وارون و شدت نامنفیاند.
زمان یک چرخهٔ کامل نوسان؛ یکای آن ثانیه است.
تعداد چرخه در یک ثانیه؛ برابر وارون دوره و با یکای هرتز.
فاصلهٔ دو نقطهٔ همفاز پیاپی در تصویر مکانی موج.
بیشترین فاصله از وضعیت تعادل؛ با طول موج یا مسافت طیشده اشتباه نشود.
برداشت نادرست: در تصویر موج، فاصلهٔ افقی یک نقطه تا قله بعدی همیشه دوره است.
اصلاح: در نمودار مکانی فاصله طول است و چرخهٔ کامل طول موج میدهد؛ دوره از نمودار زمانی خوانده میشود.
برداشت نادرست: در شکست نور بسامد هم عوض میشود.
اصلاح: بسامد را منبع تعیین میکند و در مرز ثابت میماند؛ تندی و طول موج تغییر میکنند.
وقتی تپ به انتهای ثابت ریسمان میرسد، انتها نمیتواند جابهجا شود؛ تپ بازتابیده وارونه برمیگردد. در انتهای آزاد، سر ریسمان امکان حرکت دارد و تپ بدون وارونگی بازتاب میشود.
تا وقتی تپ در همان ریسمان برمیگردد، تندی انتشار آن با کشش و جرم واحد طول همان ریسمان تعیین میشود و صرف بازتاب تندی را عوض نمیکند. وارونگی را با تغییر جهت حرکت تپ اشتباه نکن.
موجی در ۴ ثانیه ۸ نوسان کامل دارد و طول موج آن ۱٫۵ متر است. بسامد، دوره و تندی موج را بیاب.
منبع و گیرندهٔ صوت هممکان و نسبت به هوا ساکناند و دیوار نیز ساکن است. پژواک در مسیر رفت و برگشت یکسان، ۰٫۶۰ ثانیه پس از تولید صدا شنیده میشود؛ اگر تندی ثابت صدا ۳۴۰ متر بر ثانیه باشد، فاصله تا دیوار چقدر است؟
دو تپ یکسان به دو سر متفاوت یک ریسمان همسان میرسند؛ سر اول ثابت و سر دوم آزاد است. شکل و تندی تپهای بازتابیده را مقایسه کن.
تپی با تندی ۱۰ متر بر ثانیه پس از ۰٫۴۰ ثانیه رفتوبرگشت به محل آغاز بازمیگردد. فاصله تا مرز چقدر است و ثابت یا آزاد بودن مرز بر این فاصله اثر دارد؟
مسیر رفتوبرگشت ۱۰×۰٫۴۰=۴ متر است؛ فاصله تا مرز ۲ متر میشود. نوع مرز شکل وارونگی را تعیین میکند، نه این فاصله را.
محورها، جهتها و برچسبهای شکل را جدا بخوان.
ببین شکل کدام نسبت یا تغییر را نشان میدهد.
نتیجه را فقط در محدودهای بگو که شکل پشتیبانی میکند.
در نقطهٔ بازگشت نوسانگر، انرژی جنبشی چقدر است؟
با ورود موج از مرز ساکن به محیط دیگر کدام کمیت ثابت میماند؟
این صفحه برای جستوجوی «جزوه فیزیک دوازدهم فصل ۳»، «نکات ناب فیزیک» و مرور سریع کنکور و امتحان نهایی آماده شده است.