Сложение гармонических колебаний с близкими частотами. Биения

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).


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: