Реферат на тему Принцип суперпозиции. Групповая скорость.

Содержание:

Введение 2
1 Принцип суперпозиции 3
2 Групповая скорость 6
Заключение 12
Список использованных источников 13

Введение:

Если среда, в которой одновременно распространяются несколько волн, является линейной, то есть ее свойства не изменяются под действием возмущений, создаваемых волной, к ним применяется принцип суперпозиции волн: когда несколько волн распространяются в линейная среда, каждая распространяется следующим образом, как если бы отсутствовали другие волны, и результирующее смещение частицы среды в любой момент времени равно геометрической сумме смещений, которые частицы получают, участвуя в каждой из составляющих волновых процессов.
Волновой пакет представляет собой перекрытие волн, которые мало отличаются по частоте, занимая ограниченную область пространства в любое время.
Групповая скорость может быть определена как скорость группы волн, которые образуются в любой момент времени, пакет волн, расположенных в пространстве.

Заключение:

Принцип суперпозиции является одним из самых общих законов во многих областях физики. В своей простейшей формулировке принцип суперпозиции гласит: результат воздействия на частицу множества внешних сил является векторной суммой эффектов этих сил.
Наиболее известный принцип наложения в электростатике состоит в том, что он утверждает, что электростатический потенциал, создаваемый в данной точке системой зарядов, является суммой потенциалов отдельных зарядов.
Принцип суперпозиции может также принимать другие формулировки, которые полностью эквивалентны приведенным выше:
Взаимодействие между двумя частицами не меняется, когда вводится третья частица, которая также взаимодействует с первыми двумя.
Энергия взаимодействия всех частиц в многочастичной системе — это просто сумма энергий парных взаимодействий между всеми возможными парами частиц. В системе нет взаимодействия со многими частицами.
Уравнения, которые описывают поведение многочастичной системы, являются линейными по количеству частиц.
Именно линейность рассматриваемой фундаментальной теории в области физики является причиной появления в ней принципа суперпозиции.

Фрагмент текста работы:

Одной из задач, которые ставит перед собой электростатика, является оценка параметров поля для данного стационарного распределения зарядов в пространстве. И принцип суперпозиции является одним из вариантов решения этой проблемы.
Предположим наличие зарядов трех точек, взаимодействующих между собой. Используя эксперимент, можно измерить силы, действующие на каждый из зарядов. Чтобы найти общую силу, с которой два других заряда действуют на один заряд, необходимо сложить силы действия каждого из этих двух в соответствии с правилом параллелограмма. Логический вопрос состоит в том, равна ли измеренная сила, действующая на каждый из зарядов, и комбинации сил от двух других зарядов, если силы рассчитаны по закону Кулона. Результаты исследований демонстрируют положительный ответ на этот вопрос: фактически измеренная сила равна сумме сил, рассчитанных по закону Кулона другими обвинениями. Этот вывод записан в виде серии утверждений и называется принципом суперпозиции.
Принцип суперпозиции [3]:
— сила взаимодействия двухточечных зарядов не изменяется при наличии других зарядов;
— сила, действующая на заряд в точках на стороне двух других зарядов в точках, равна сумме сил, действующих на него со стороны каждого из зарядов в точке в отсутствие другого.
Принцип суперпозиции полей заряда является одной из основ для изучения такого явления, как электричество: его значение сопоставимо с важностью закона Кулона.
Используя принцип суперпозиции с использованием закона взаимодействия между точечными зарядами, можно определить силу взаимодействия между зарядами, присутствующими на теле конечных размеров. Для этого каждый офис делится на небольшие офисы (мы рассмотрим их в точном смысле), которые затем разбиваются на пары; рассчитывается сила взаимодействия и, в заключение, выполняется векторное сложение полученных сил.
Интерпретация поля: напряженность поля двух точек заряда является суммой интенсивностей, создаваемых каждым из зарядов в отсутствие другого [1].
Инженерная практика подтверждает соответствие принципу суперпозиции даже при очень высокой напряженности поля.
Поля в атомах и ядрах имеют значительный размер напряжения, но и в этом случае принцип суперпозиции использовался для расчета уровней энергии. В этом случае результаты расчетов с большой точностью совпадали с экспериментальными данными.
Однако следует также отметить, что в случае очень коротких расстояний (порядка ~ 10-15 м ~) и чрезвычайно сильных полей принцип суперпозиции, вероятно, не выполняется.