Seisulaine: erinevus redaktsioonide vahel
9. rida: | 9. rida: | ||
== Seisulaine järgud == |
== Seisulaine järgud == |
||
Seisulaine järk kasvab, kui kehal pikkusega L hakkavad levima suurema [[Sagedus|sagedusega]] ehk lühema [[Lainepikkus|lainepikkusega]] lained. Kõrgemaid järke seisulaineid nimetatakse [[Ülemheli|ülemhelideks]]. Näiteks instrumentide [[tämber]] sõltub [[Ülemheli|ülemhelide]] arvust ja suhtelisest tugevusest.[[Fail:Moodswingerscale.svg|link=https://et.wikipedia.org/wiki/Fail:Moodswingerscale.svg|pisi|400x400px|Seisulainet on võimalik modelleerida kahest otsast kinnitatud nöörina: |
'''Seisulaine järk''' kasvab, kui kehal pikkusega L hakkavad levima suurema [[Sagedus|sagedusega]] ehk lühema [[Lainepikkus|lainepikkusega]] lained. Kõrgemaid järke seisulaineid nimetatakse [[Ülemheli|ülemhelideks]]. Näiteks instrumentide [[tämber]] sõltub [[Ülemheli|ülemhelide]] arvust ja suhtelisest tugevusest.[[Fail:Moodswingerscale.svg|link=https://et.wikipedia.org/wiki/Fail:Moodswingerscale.svg|pisi|400x400px|Seisulainet on võimalik modelleerida kahest otsast kinnitatud nöörina: |
||
Mida kõrgema sagedusega laineid tekitada ehk mida kiiremini nööri ühest otsast ülesse-alla liigutada, seda rohkem sõlmi ja paise tekib ehk seda kõrgemat järku seisulainet näeme.]] |
Mida kõrgema sagedusega laineid tekitada ehk mida kiiremini nööri ühest otsast ülesse-alla liigutada, seda rohkem sõlmi ja paise tekib ehk seda kõrgemat järku seisulainet näeme.]] |
||
49. rida: | 49. rida: | ||
Seisulained tekitavad '''helisid'''. Andes metallvardale mehaanilise löögi, hakkavad vardasse tekkima kõik erineva [[Sagedus|sagedusega]] [[Võnkumine|võnkumised]] ehk kõik erinevat järku seisulained. Sõltuvalt varda kinnihoidmise kohast jäävad [[Võnkumine|võnkuma]] ainult seisulained, millel on sõlm kinnihoidmise kohas. Need seisulained tekitavad [[Kõrv|inimkõrvale]] kuuldava varda helisemise. |
Seisulained tekitavad '''helisid'''. Andes metallvardale mehaanilise löögi, hakkavad vardasse tekkima kõik erineva [[Sagedus|sagedusega]] [[Võnkumine|võnkumised]] ehk kõik erinevat järku seisulained. Sõltuvalt varda kinnihoidmise kohast jäävad [[Võnkumine|võnkuma]] ainult seisulained, millel on sõlm kinnihoidmise kohas. Need seisulained tekitavad [[Kõrv|inimkõrvale]] kuuldava varda helisemise. |
||
[[Fail:Ringingrodlong1200.jpg|keskel|pisi|385x385px|Kui hoida metallvarrast täpselt keskelt ning lüüa varrast haamriga, jääb vardas võnkuma teist järku seisulaine, mis paneb varda kõlama teist järku seisulainele iseloomulikult. Hoides keskelt, on näpud sõlme asukohas ning seetõttu ei summuta varda kinnihoidmine lainet.]]Aatomituuma ümbritsev ''' |
[[Fail:Ringingrodlong1200.jpg|keskel|pisi|385x385px|Kui hoida metallvarrast täpselt keskelt ning lüüa varrast haamriga, jääb vardas võnkuma teist järku seisulaine, mis paneb varda kõlama teist järku seisulainele iseloomulikult. Hoides keskelt, on näpud sõlme asukohas ning seetõttu ei summuta varda kinnihoidmine lainet.]]'''Aatomituuma''' ümbritsev [[elektron|'''elektron''']] moodustab ka seisulaine. Elektroni hoiavad kinni tuuma tõmbejõud, ning selle energiatasemed on '''diskreetsed,''' [[Kvantmehaanika|kvanditud]]'''.''' Selline elektron sarnaneb otstest kinnitatud pillikeelega, millel saavad tekkida üksnes teatud kindlate, diskreetsete [[Sagedus|sageduste]] (ja lainepikkustega) '''seisulained'''. Need lubatud sagedused on määratud [[Kvantarv|kvantarvudega]] 1, 2, 3, ... ja nii edasi. |
||
== Pikilainete seisulaine kujutamine helilaine näitel == |
== Pikilainete seisulaine kujutamine helilaine näitel == |
Redaktsioon: 1. juuni 2018, kell 10:04
Seisulaine on laine, mis näiliselt ei liigu. Seisulaine tekib juhul, kui kaks lainet levivad üksteisega vastassuunades. Seisulaine korral võnkumiste energia levikut ei toimu. Seisulaine iga punkt võngub kindla amplituudiga. Punkte, kus amplituud on maksimaalne, nimetatakse seisulaine paisudeks. Punkte, mis ei võngu (amplituud = 0) nimetatakse seisulaine sõlmedeks.
Laineid juhtiva keha otstel paikneb alati seisulaine sõlm. Seetõttu peab keha pikkusele L mahtuma täisarv m poollainepikkusi:
Kui järku tähistav suurus m = 1, on tegemist põhitooniga, kui m > 1, siis vastava ülemheliga.
Seisulaine järgud
Seisulaine järk kasvab, kui kehal pikkusega L hakkavad levima suurema sagedusega ehk lühema lainepikkusega lained. Kõrgemaid järke seisulaineid nimetatakse ülemhelideks. Näiteks instrumentide tämber sõltub ülemhelide arvust ja suhtelisest tugevusest.
Sagedus | Järk | Laine amplituudi kujutamine | Gaasi molekulide liikumine helilaine puhul |
---|---|---|---|
1 × f = 440 Hz | n = 1 | ||
2 × f = 880 Hz | n = 2 | ||
3 × f = 1320 Hz | n = 3 | ||
4 × f = 1760 Hz | n = 4 |
Seisulained looduses
Seiš on seisulaine, mis saab tekkida suletud või osaliselt suletud veekogus, nagu järves, veehoidlas, lahes ja nii edasi.
Seišilaine tekkimise põhimõte seisneb selles, et mingi välismõju ajel tekkinud lainetus põrkab kaldalt veekogusse tagasi, kus
toimub vastassuunaliste lainete liitumine ehk interferents. Enamasti on välismõjudeks tuul, õhurõhk, looded või ka maavärinad.
Seisulained tekitavad helisid. Andes metallvardale mehaanilise löögi, hakkavad vardasse tekkima kõik erineva sagedusega võnkumised ehk kõik erinevat järku seisulained. Sõltuvalt varda kinnihoidmise kohast jäävad võnkuma ainult seisulained, millel on sõlm kinnihoidmise kohas. Need seisulained tekitavad inimkõrvale kuuldava varda helisemise.
Aatomituuma ümbritsev elektron moodustab ka seisulaine. Elektroni hoiavad kinni tuuma tõmbejõud, ning selle energiatasemed on diskreetsed, kvanditud. Selline elektron sarnaneb otstest kinnitatud pillikeelega, millel saavad tekkida üksnes teatud kindlate, diskreetsete sageduste (ja lainepikkustega) seisulained. Need lubatud sagedused on määratud kvantarvudega 1, 2, 3, ... ja nii edasi.
Pikilainete seisulaine kujutamine helilaine näitel
Helilained on pikilained. Pikilainete seisulainete kujutamisel on alati tähtis märkida, millist suurust tähistatakse y-teljel.
Helilainete puhul on võimalik y-teljel näidata kas gaasi molekuli kaugust tasakaaluasendist või uuritavas punktis olevat rõhku.
Sõltuvalt y-telje valikust on näiteks võimalik, et toru kinnises otsas on ühel graafikul sõlm ja teisel graafikul pais, sest y-teljel olevad suurused võivad olla veerand perioodi nihkes.
Viited
http://www.exo.net/~pauld/summer_institute/summer_day11sound/ringing%20_Al_rod.html. (31.05.18)
http://www.acs.psu.edu/drussell/demos/standingwaves/standingwaves.html. (31.05.18)
https://en.wikipedia.org/wiki/Harmonic (31.05.18)