الموجات هي اضطرابات تتحرك في الفضاء تحمل ، حصريا, طاقة من نقطة إلى أخرى ، بدون حمل المادة. هناك موجات من الطبيعة علم الميكانيكا, الكهرومغناطيسي و الجاذبية. بالنسبة لانتشارها ، يمكننا تصنيف ثلاثة أنواع من الموجات: الموجات أحادي البعد, ثنائي الأبعاد و ثلاثي الأبعاد. أما اتجاه الاضطراب ، فيقسمون إلى أمواجمستعرضة و طولي.
الدفع: طبيعة الموجة
خصائص الموجة
بغض النظر عن الطبيعة أو شكل الانتشار أو الاضطراب ، فإن كل الموجات لها نفس الخصائص: تردد, الطولفيلوح, السعة, ● السرعة و بالطبع الوقت. يوضح الشكل أدناه الموجة وعناصرها. يشاهد:
في هذا الشكل ، من الممكن ملاحظة بعض العناصر المهمة للموجات.
طول الموجة
يتم تمثيل الطول الموجي بالرمز λ وهو مكافئ للمساحة التي تنتقل إليها الموجات حتى تدركها تمايل كامل. يتم تعريف الطول الموجي أيضًا على أنه المسافة بين وديان متتاليين, قمتان متتاليتان أو ثلاث عقد متتالية. العقد هي مواضع في المنتصف تظل في حالة سكون أثناء انتشار الموجة. في النظام الدولي للوحدات (SI) ، الطول الموجي هو كمية محددة بالأمتار (م).
تكرر
يتم إعطاء تردد الموجة بواسطة عدد التذبذبات التي تؤديها كل ثانية. في النظام الدولي ، يتم قياس هذا الحجم بـ
س-1 (معكوس ثانية) ، أي ما يعادل هيرتز (هرتز). على سبيل المثال: موجة من 20 هرتز ينفذ عشرين تقلبات كاملة كل ثانية.بالطبع الوقت
فترة الموجة هي الفاصل الزمني التي تأخذها لأداء واحدتذبذباكتمال. في النظام الدولي للوحدات ، يتم قياس هذا الحجم بـ ثواني (س). بالإضافة إلى الخصائص بالطبع الوقت و تردد يمكن أن يرتبط بالتعبير التالي:
العنوان الفرعي:
تي = فترة (فترات)
F = التردد (هرتز أو ث-1)
سرعة الانتشار
ال سرعة الموجةهذا يعتمد من الى حد كبير حيث ينتشر. في النظام الدولي للوحدات ، يتم قياسه بـ متر في الثانية (آنسة). بالإضافة إلى ذلك ، هذه الكمية لها علاقة رياضية بالتردد (أو الدورة) وكميات الطول الموجي:
العنوان الفرعي:
الخامس = سرعة انتشار الموجة (م / ث)
λ = الطول الموجي (م)
F = التردد (هرتز أو ث-1)
السعة
اتساع الموجة يرتبط به الشدة. على سبيل المثال ، عندما يتم رفع مستوى الصوت ، يتم إنتاج موجات صوتية ذات سعة عالية. يتم قياس السعة على أنها المسافة من موضع التوازن إلى ارتفاع التلال أو الوادي. لكلمثال: عندما تسقط قطرة ماء على سطح بحيرة ، تتشكل موجة صغيرة. نقاط هذه الموجة التي هي على نفس ارتفاع بقية البحيرة المواقففيالرصيد، وتسمى أيضا نحن.
نظرةأيضا: موجات دورية
انتشار الموجات
يمكن أن تنتشر الموجات في ثلاثة اتجاهات من الفضاء ، ومع ذلك ، يمكن لبعض الموجات أن تسافر في عدد أصغر من الأبعاد ، مثل الموجات أحادية البعد والموجات ثنائية الأبعاد. يمكن تحديد عدد الاتجاهات التي تنتشر فيها الموجة من خلال هندسة الوسيط الموجود فيه ومن خلال الاستقطاب الموجة (في الحالات التي تكون فيها قابلة للاستقطاب).
موجات أحادية البعد: إنها اضطرابات لا تنتشر إلا في اتجاه واحد في الفضاء. مثال: موجات شكلتها زنبرك مضغوط للأمام أو للخلف.
موجات ثنائية الأبعاد: الموجات التي تنتشر على الأسطح تنتقل في اتجاهين من الفضاء في وقت واحد. مثال: موجة تتشكل على سطح البحيرة نتيجة اضطراب ناتج عن سقوط صخرة عليها.
موجات ثلاثية الأبعاد: هي موجات تتحرك في ثلاثة اتجاهات من الفضاء في نفس الوقت ، في أشكال كروية ومتحدة المركز لمصدرها ، أي عندما ينشأ كلاهما من نفس الموضع. مثال: موجات صوتية تخرج من مكبر صوت ، وضوء ينتشر من مصباح مضاء.
نرى أيضا: تصنيف الموجة
إزعاج
وفقًا للعلاقة بين اتجاه الاضطراب الذي ينشأ عن الموجة والاتجاه الذي ستنتشره هذه الموجة ، من الممكن تصنيف الموجات على أنها طولي أو مستعرضة.
موجات طولية: موجات تنتشر في نفس اتجاه الاضطراب الذي ولدها. مثال: الصوت موجة طولي الناتجة عن ضغط وخلخلة الجزيئات في وسط مثل الهواء ، المناطق التي يكون فيها كثافة من الهواء يبقى أكبر و الأصغر، على التوالى. انظر إلى الشكل أدناه:
الموجات المستعرضة: الموجات التي تنتشر في اتجاهات عمودية على اتجاه الاضطراب الذي تسبب في حدوثها. مثال: موجة ناتجة عن خيط يتأرجح أو ينتج ضوء عن طريق تذبذب المجالات الكهربائية والمغناطيسية. انظر الى الصورة:
طبيعة الموجة
يمكن أن يكون للموجات طبيعة علم الميكانيكا, الكهرومغناطيسي أو الجاذبية.
موجات ميكانيكية: لا تنتشر هذه الموجات في الفراغ ، فهي اضطرابات لا يمكن أن تنتشر إلا في وسط مليء بالمادة ، مثل الماء والهواء والمعادن وما إلى ذلك. أمثلة: الأصوات والزلازل.
تنتشر الموجات الصوتية عبر الهواء من خلال اهتزاز الشوكة الرنانة.
نظرةأيضا: موجات صوتيه
أمواجالكهرومغناطيسي: هي موجات لا تحتاج إلى وسيط للتكاثر. تتشكل من خلال تذبذب المجالات الكهربائية والمغناطيسية. مثال: ضوء ، الأشعة تحت الحمراء ، الأشعة فوق البنفسجية.
يتم إنتاج الموجات الكهرومغناطيسية عن طريق تذبذب المجالات الكهربائية والمغناطيسية.
أمواجالجاذبية: تم اقتراح وجودها منذ فترة طويلة من قبل ألبرت أينشتاين ، ومع ذلك ، تم تأكيدها فقط في عام 2016 ، مع تصادم اثنين الثقوب السوداء بعيد. هذا النوع من الموجات يسبب تشوهات في الزمكان.
يمكن للأنظمة الثنائية ، مثل تلك الموجودة في الشكل ، أن تتأرجح حول مركز كتلتها بسرعات عالية ، وتنتج موجات ثقالية.
نظرةأيضا: موجات الجاذبية
بقلم رافائيل هيلربروك
تخرج في الفيزياء
مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-onda.htm
