Пусть складываются два гармонических колебания с одинаковыми амплитудами, одинаковыми начальными фазами, но с различными, хотя и близкими частотами:
, | |
. |
Результирующее колебание
, | |
, | (21.25) |
В выражении (21.25) первый множитель
(21.26) |
можно рассматривать как амплитуду, медленно меняющуюся со временем с частотой . Второй сомножитель — гармоническое колебание, частота которого значительно больше частоты изменения амплитуды.
В моменты времени, удовлетворяющие условию
, | (21.27) |
результирующая амплитуда становится максимальной:
, | |
. |
Промежуток времени между двумя последовательными всплесками амплитуды называется периодом биений. с помощью (21.27) находим период биений T:
. |
Между последовательными всплесками амплитуда результирующего колебания обращается в нуль. Вид биений показан на рис. 21.9.
Рис. 21.9
Явление биений находит применение для измерения частоты колебаний сложением их с эталонными колебаниями известной частоты. Критерий равенства частот измеряемого и эталонного колебаний — уменьшение частоты биений до нуля. В ряде случаев явление биений используется также для понижения частоты колебаний (например, для получения колебаний звуковой частоты в электромузыкальных инструментах).
|
|