Fisika ikasgaiko apunteak, laburpenak, lanak, azterketak eta problemak

4. Uhin geldikorrak. Definizio eta adibideak.

Uhin harmoniko geldikorrak dimentsio bakarrean, uhin-interferentziaren adibide gisa. Gainezarmen printzipioa. Uhin geldikor mekanikoak soketan eta soinu-hodietan. Sabelak eta nodoak. Harmonikoak.

Norabide berean baina aurkako noranzkoan hedatzen ari diren anplitude eta maiztasun bereko bi uhinen interferentziaz sortzen diren uhinei uhin geldikorrak deritze.

Esate baterako, uhin-higidura ingurune mugatuetan –hodi itxi batean edo muturretan finkaturiko soka batean- hedatzean sortzen dira uhin geldikorrak, ingurunearen muturretan sorturiko islapenen ondorioz sortzen dira.

Interferentziaren eraginez sorturiko uhin geldikor baten ekuazioa lortu ahal izateko, gainezartze printzipioa erabiliko dugu. Demagun...

Higidura harmoniko sinplea. Ekuazioa. Magnitudeen definizioa

Gorputz batek ibilbide zuzen batean zehar egiten duen higidura oszilakorra harmoniko sinplea da baldin eta gorputzaren gainean erakarpen-indar batek eragiten badu, proportzionala posizio bektorearekiko, jatorria oreka-puntu edo oszilazio-zentroan duenak, eta noranzkoa desplazamenduaren aurkakoa duenak.

Higidura harmoniko sinplearen ezaugarriak hurrengoak dira:

o Higidura periodikoa: denbora-tarte konstante bat pasatuta haren higiduraren hiru aldagaiek (posizioa, abiadura eta azelerazioa) balio berberak hartzen badituzte. Denbora horri periodoa deritzo.

o Periodoa, T: partikulak oszilazio oso bat egiteko behar duen denbora.

o Higidura bibrakorra edo oszilakorra: oreka-posiziotik alde batera...

Fisika: Efektu Fotoelektrikoa eta Energia Kuantizatua

Einsteinek efektu fotoelektrikoaren teoria egiteko Planck-en hipotesian oinarritu zen.

Planck-en Hipotesia

• Erradiazioa igortzen duten atomoek osziladore harmonikoen portaera dute, hau da, atomoak bibratzen daudela esan zuen.
• Osziladore bakoitzak xurgatzen edo igortzen duen erradiazioaren energia bere oszilazio-maiztasunaren, f, proportzionala da: E₀ = h·f (h = Planck-en konstantea).

Honela, osziladore harmoniko bakoitzak igorri edo xurgatu zezakeen E energia totala E₀ baliozko energia zatien kopuru osoa, n, izan behar zuen:

E = nE₀ ; E = nhf (n = 1, 2, 3...).

Ezin da edozein balio trukatu. hf energia paketei kuanto izena eman zitzaien. Beraz, osziladorearen energia kuantizatua zegoen eta...

Giza Begia

GIZA BEGIA:

Uhin Higidura

Uhin-higidura energiaren transmisio-era bat da, perturbazio baten bidez, materiaren garraio netorik gabe. Espazioan hedatzen den perturbazio horri uhina deritzo.

Uhin Motak

Uhinak bi motatan sailka daitezke, ingurune materiala behar izatearen arabera:

• Uhin mekanikoak (adib.: soinu-uhinak): Perturbazio mekaniko baten hedapena ingurune material elastiko batean zehar, energia mekanikoa transmitituz. Ingurune materiala airea, soka bat, etab. izan daiteke, eta ezinbestekoa da uhina sor dadin.
• Uhin elektromagnetikoak (adib.: argi ikusgaia): Energia elektromagnetikoaren transmisioa bi eremu oszilakorren (elektrikoa eta magnetikoa) hedapenaren bidez, ingurune materialik gabe. Hutsean ere hedatzen dira.

Uhinak Hedapen Norabidearen Arabera

• Zeharkako

Huygensen Printzipioa

Uhin baten hedapenaren mekanismoa ulertzeko, irudiko uhin-frontea azter daiteke (uhinak une jakin batean atzemandako puntu guztiak elkartzen dituen gainazala; irudiko kasuan, esferikoa). S₁ bada t₁ unean, S₁ gainazaleko puntuak uhinaren iturri edo emisore berri bihurtzen dira. Ingurune homogeneo eta isotropoa izanik, uhin horiek guztiek distantzia bera egiten dute denbora tarte jakin batean. t₂ denbora batean, uhin horiek guztiek S₂ uhin-fronte berria eratzen dute (uhin guztien ukitzailearekin, inguratzaile deritzona), zeinen puntuak berriro foku bihurtzen diren.

Huygensen printzipioak honela dio: uhin-fronte baten puntu bakoitza oinarrizko uhin sekundarioen fokua da, hasierako uhinaren abiadura eta maiztasun berekoak....

Efektu Fotoelektrikoa: Azalpen Kuantikoa

Zer gertatzen da efektu fotoelektrikoan?

Argi erasotzailearen maiztasuna atari-maiztasuna baino handiagoa denean, elektroiak askatzen dira. Maiztasuna txikiagoa denean, ez da elektroirik ateratzen metaletik. Teoria klasikoaren arabera, argi erasotzailearen intentsitatea (uhinaren intentsitatea) handitzean, elektroien energia handitu beharko litzateke, baina hori ez da gertatzen.

Igorritako elektroien kopurua uhin erasotzailearen intentsitatearekin handitzen da. Baina, argi erasotzailearen intentsitatea handitzen denean, haren maiztasuna aldatu gabe, igorritako elektroien energia zinetikoa ez da aldatzen.

Argi erasotzailea iritsi denetik elektroiak (fotoelektroiak) igorri arte ez da denbora-tarterik; ez dago...

Demagun korronte-hodi batean zehar zirkulatzen duen fluido ideal bat, irudiak erakusten duen bezala, eta har dezagun S₁ eta S₂ sekzioek mugatutako fluido-elementua. Denbora-tarte batean, dt, fluidoa desplazatu egiten da; aplika diezaiogun fluido-elementu horri energiaren teorema: fluido-elementuak jasaten dituen indarrek egindako lan erresultantea eta elementuaren energia zinetikoaren aldakuntza berdinak dira.

Indarrak eta Energia Aldakuntzak

Fluido-elementuak jasaten dituen indarrak bi motatakoak dira:

• a) Presio-indarrak: Presio-indarrek elementuari bi aldeetatik eragiten diote soilik, alegia, ezkerreko eta eskumako aldeetatik (gainontzeko hormek egindako indarrek ez dute lanik egiten, zeren, marruskadurarik ezean, desplazamenduarekiko perpendikularrak

Kartesiarra

3 artikulazioak prismatikoak (PPP). Espazioan puntu baten zehazpena koordenatu kartesiarretan egiten da (x,y,z). Lan-espazio zabala eta eraikin zurruna. Lan-ahalmena gutxitzen da oinarriko ardatzarekiko dagoen distantzia handitzen denean. Espazio itxietan dauden puntuetara heltzeko ez egokiena. Adibideak: portiko, lerrozuzena.

Zilindrikoa

Ardatz bertikalean errotazio-artikulazio bat eta z ardatzean 2 artikulazio prismatikoak eta erradioa (RPP edo PRP). Espazioan puntu baten zehazpena koordenatu zilindrikoen bidez. Hurbilpen-mugimendua horizontala (mugimendu Teleskopikoa). Abantailak zeregina robotarekin zentratua dagoenean.

Polarra edo esferikoa

Bi artikulazio birakari ditu eta bat prismatikoa (RRP). Espazioko puntu baten zehazpena koordenatu...