Samenvatting fysica voor biom. onderzoek hoofdstuk 23
Course
Fysica voor biomedisch onderzoek
Institution
Universiteit Antwerpen (UA)
Samenvatting van het vak fysica voor biomedisch onderzoek
(fysica uit tweede semester 1BaBMW)
samenvatting op basis van de cursus, powerpoints en lesnota's (elke les aanwezig ook livelessen in coronatijden)
Hoofdstuk 23: golven
Golven in elastisch media
Golven in vaste, Deformeerbare stoffen -> mechanische golven
o Verplaatsing uit evenwichtstoestand van gedeelte elastische middenstof
-> oscillatie veroorzaakt om de evenwichtstoestand
Tussen bepaalde grenzen, maar zonder verplaatsing van de middenstof in
zijn geheel
Aangebrachte stroring heeft door elastische eigenschappen een invloed op een nabij gelegen
gedeelte, dat zo ook uit zijn evenwichtstoestand komt
o Dit stoort dan weer een nog verder gelegen gedeelte…
-> voortplanting van de storing in de middenstof
Onderscheidt te maken tussen 2 grote groepen
o Transversale golven
Bewegingsrichting van de materiedeeltjes in loodrecht op de
voortplantingsrichting
o Longitudinale golven
Bewegingsrichting van materiedeeltjes is evenwijdig met de
voortplantingsrichting
Bv: geluidsgolven
Sommigen zijn echter noch zuiver transversaal, noch zuiver longitudinaal
o Bv: golven op een wateroppervlak
-> zowel longitudinale als transversale beweging
Elektromagnetische golven zijn geen mechanische golven
o Voortgeplante storing is een elektromagnetisch veld
-> geen beweging van materie
Geen medium nodig
Bv: licht plant zich ook voort in vacuüm
o Staan loodrecht op de voortplantingsrichting -> transversale golven
Onderscheidt maken naar gelang het aantal dimensies waarin energie wordt voortgeplant
o Eén-dimensionale golven, tweedimensionale golven en driedimensionale golven
Bij driedimensionale golf kan men door alle punten van de ruimte, die op een
ogenblik dezelfde storing ondervinden een oppervlak brengen
In de tijd verplaatst dit oppervlak zich
Indien uiteinde van gespannen touw één keer vlug transversaal over en weer beweegt
-> één puls plant zich voort langs het touw
o ieder deeltje van het touw blijft in rust tot wanneer de puls dit deeltje bereikt
is de puls voorbij dan gaan de deeltjes terug in rust
o indien enkele op- en neergaande bewegingen -> golftrein veroorzaakt
ook periodische golftrein mogelijk indien periodieke
bewegingen
mogelijk om oppervlakten aan te brengen door alle punten met
dezelfde fase = golffronten
o op deze golffronten kunnen in ieder punt loodrecht stralen
getrokken worden -> voortplantingsrichting aangeven
1
, soorten media
In alle richtingen wordt vanuit een puntbron een storing voortgeplant met allen dezelfde
snelheid -> sferische golven
o Golffronten zijn concentrische bollen en stralen volgen de stralen van de bollen
o Indien voldoende ver van de bron -> kleine kromming van golffronten
Golffronten kunnen als vlak beschouwd worden
Snelheid van golf in een medium kan afhankelijk zijn van de frequentie = dispersief medium
o Indien de snelheid onafhankelijk is van de frequentie hebben we een niet-dispersief
medium
Snelheid van golf in een medium hangt af van zijn plaats in het medium = inhomogene stof
o Indien snelheid niet afhankelijk is van de plaats = homogene stof
Snelheid van een golf hangt af van de richting waarin de golf beweegt = anisotroop medium
o Indien snelheid niet afhangt van de richting = isotroop medium
o Bij transversale trillingen kan snelheid ook afhangen van de richting van de uitwijking
(polarisatierichting)
Trillingsenergie kan bij voortbewegen omgezet worden in een andere energievorm
-> medium is absorberend
o Indien energie niet wordt omgezet hebben we een absorptie
Mathematische uitdrukkingen voor een golf
Transversale golf
Golven beschrijven als functies maakt het makkelijker om deze op te tellen
Op een bepaald ogenblik: t=0 kan vorm touw voorgesteld worden door y = f(x)
o Y is de transversale verplaatsing van een touw op de plaats x
Puls loopt met een constante snelheid naar rechts, zonder verandering van vorm
o Na een tijdsinterval t heeft de golf de afstand vt afgelegd
-> y ( x , t )=f ( x−vt )
Voor verschuivingen naar links moeten we vt optellen aan x
o Snelheid v is de snelheid waarmee een bepaalde fase van de golf voortplant
= fasesnelheid
Indien t een vaste waarde krijgt -> y is enkel nog functie van x
o Indien we focussen op een bepaalde plaats -> y in functie van t
-> y ( x )=Asin (kx )
2π
Met k = = golfgetal
λ
Golfvorm is sinusoïde met maximale verplaatsing A = amplitude
Uitwijking y is dezelfde voor x + λ , x+ 2 λ …
o Met λ is de golflengte = kleinste afstand tussen twee punten
met dezelfde fase
2
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller lauraheyndrickx. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $6.96. You're not tied to anything after your purchase.
