תופעות גלים: מה הן, דוגמאות, סיכום

כל ה תופעות גלים הקיימים בטבע מתרחשים עקב התפשטות של סוגים שונים של גלים. גלים הם תנועות מאוד ספציפיות, המאופיינות בפולסים או פולסים עוקבים, שבהם יש, באופן בלעדי, התפשטות האנרגיה.

קראו גם: 5 דברים שאתה צריך לדעת על גלים

סיכום תופעות גלים

• תופעות גלים מורכבות מגלים והן חשובות ביותר להתפתחות החברה המודרנית.
• גלים הם צורות של התפשטות אנרגיה.
• תופעות גלים מאופיינות בהתפשטות גלים.
• תופעות הגלים הן:
  • השתקפות: התכונה היא שקשורה לעובדה שתופעות גל משתקפות;
  • עקיפה: התכונה של תופעות גלים היא לעקוף מכשולים;
  • שבירה: היא התכונה של שינוי מהירות ההתפשטות של תופעות גלים;
  • קיטוב: הוא המאפיין של תופעות גלים שיש לסנן החוצה;
  • תהודה: זה כאשר תדר התנודה של תופעת גל עולה בקנה אחד עם תדר התנודה הטבעי של מערכת פיזיקלית;
  • פיזור: היא התכונה של תופעות גל המשולבות, וכתוצאה מכך שינוי במהירות הגל שנוצר;
  • הפרעה: היא תכונה של תופעות גליות שניתן להוסיף או לצמצם.
• אור שמש וקול הם דוגמאות לגלים בעלי אופי שונה.

מהן תופעות גלים?

התופעות הגליות הן אלה שבהם העקרונות הפיזיקליים מאחורי התרחשותו הם ה גלים. חשוב להדגיש שבטבע ניתן לאפיין מספר תופעות כגלויות.

לדוגמה,

הצליל שאנו שומעים כאשר אדם מדבר הוא סוג של גל. במקרה זה, אנו שומעים בגלל ההפרעה במולקולות האוויר המתפשטות לאוזן שלנו, בהן יש לנו מבנה המסוגל לקלוט ולזהות את ההפרעה הזו.

במקרה של מיקרוגל, המשמש למטרות מגורים, יש לנו יצירה והתפשטות של סוג אחר של גל, שונה מגלי קול ומאופיין כגל אלקטרומגנטי. אנו יכולים לראות, בשני המקרים שהוזכרו, שלסוגי הגלים ולפיכך לתופעות הגלים המעורבות יש אופי שונה.

אילו סוגי תופעות גלים?

עדיין משתמשים בשתי תופעות הגלים שהוזכרו ובאופן ספציפי יותר, אנו מגדירים את תופעת הקול בתור תופעה של גלים מכניים והמיקרוגל בתור תופעה של גלים אלקטרומגנטיים. אבל מה ההבדל בין שני הטבעים של התופעות הללו? במקרה הראשון, יש לנו נוכחות של גלי קול.

הס גלי קול צריך בהכרח אמצעי התפשטות. זה אומר שאנחנו יכולים לשמוע רק, מכיוון שגל הקול זקוק לאוויר כדי להפיץ אותו אֵנֶרְגִיָה. במקרה השני, יש לנו התרחשות של גלים אלקטרומגנטיים. אלה אינם דורשים אמצעים חומריים להפצה.

במילים אחרות, גלים אלקטרומגנטיים נעים בוואקום. זו הסיבה שאור השמש יכול להגיע לכדור הארץ. כמובן, אי אפשר שלא להזכיר את העובדה גלים אלקטרומגנטיים מתפשטים גם במדיה חומרית.

לגלים, במיוחד לגלים אלקטרומגנטיים, שהם גלים רוחביים, יש כמה תכונות חשובות הקשורות לתופעות מסוימות שסבלו מהן.

• הִשׁתַקְפוּת: תופעה שבה גלים משתקפים.
• שבירה: קשור לשינוי במהירות ההתפשטות של גל כאשר הוא משתנה ממדיום התפשטות אחד למשנהו.
• קיטוב: ניתן להבין כסוג של מסנן לגלים רוחביים. קיטוב בוחר רק כיוון רטט אחד מבין כל כיווני הרטט של גל. זה נעשה באמצעות מקטב, המאפשר תנודות לעבור רק בכיוון אחד.
• הִתפַּזְרוּת: קשור למהירות ההתפשטות של גלים. במקרה זה, מספר גלים במהירויות שונות מייצרים גל כתוצאה מכך. משמעות הדבר היא שמהירות ההתפשטות של הגל המתקבל משתנה עם הגלים המרכיבים אותו.
• הִשׁתַבְּרוּת: בו הגלים מסתובבים ומעלים חפצים, כולל חורים. זה יכול לגרום לגלים להתרחב או להתפזר בעת מעבר דרך חורים כאלה.
• הַפרָעָה: קורה כאשר שני גלים או יותר המתפשטים בחלל נפגשים. במקרה זה תהיה חפיפה של גלים, שתגרום לגל שנוצר. בהקשר זה, אנו מסווגים הפרעות בשתי דרכים. הראשון, הנקרא התאבכות קונסטרוקטיבית, הוא המצב שבו משרעת הגל המתקבלת היא סכום האמפליטודות של הגלים המרכיבים אותו. השני, הנקרא התאבכות הרסנית, הוא המצב שבו משרעת הגל המתקבל היא ההבדל באמפליטודות של הגלים המרכיבים אותו.
• תְהוּדָה: מעיד על האופי הגלי של מערכות פיזיקליות. בהקשר זה, מערכות המתנודדות מקבלות עירורים בתדרים התואמים לאחת מתדרי התנודה הטבעיים שלהן. בדרך זו, המערכת מתחילה להתנודד עם אמפליטודות גדולות יותר.

ראה גם: מהו אינפרסאונד ואולטרסאונד?

דוגמאות לתופעות גלים

א) תופעות גלים מכניות

בנוסף לדוגמא של גלי קול, אנו יכולים להזכיר כאן את גלים שנוצרו על פני אגם כאשר אנו זורקים אבן או כל חפץ. תנועת הגל של א עור של כלי הקשה זוהי גם תופעת גלים מכנית. כמו כן, יש לך את הגלים על חבל כשאתה עושה פעילות גופנית. בנוסף לאלו, ישנן עוד הרבה תופעות גלים בטבע המתאימות למאפיינים אלו, כלומר בהן יש נוכחות של גלים מכניים.

גלים על פני אגם עקב נפילת טיפת מים.

ב) תופעות גלים אלקטרומגנטיים

אלו הן התופעות המתאפיינות בנוכחות גלים אלקטרומגנטיים. בנוסף למיקרוגל, אנו יכולים להזכיר את גלי רדיו; אתה צילום רנטגן, לביצוע בדיקות הדמיה אבחנתיות; O אינפרא אדום, להיות בעל ראיית לילה; והרוב המכריע של התופעות המערבות אור שמש, כגון שבירת אור, החזר אור ודיפרקציה.

המעגלים האלקטרוניים המתקדמים ביותר המשמשים לציוד הדמיה אבחון, חפצים אלקטרוניקה ומכשירי חשמל ביתיים, גם מתאימים לסוג זה של תופעה כי מדובר בהתפשטות גלים אלקטרומגנטית. בנוסף, כמובן, לשיתוף פעולה עם ההתפתחות המתמדת של החברה המודרנית והגברת איכות החיים של אנשים.

לסיכום, כל התופעות הללו, כאמור, מבוססות על נוכחותן של תופעות גלים אלקטרומגנטי, המאופיין בהתפשטות של גלים, ולכן, של אנרגיה, ללא צורך במדיום חומרי לָכֵן.

מכשיר מיקרוגל, המשמש לחימום מזון בבתים.

בהתחשב בתופעות המודגשות הנגרמות על ידי הגלים, יש לנו את הדוגמאות הבאות לכל מקרה:

• הִשׁתַקְפוּת: אנו רואים תמונה כאשר אנו עומדים מול המראה בדיוק בגלל שהאור, שהוא גל אלקטרומגנטי רוחבי, מוחזר.
• שבירה: כדוגמה יש לנו את המקרה של אור השמש. כאשר הוא עובר מאוויר למים בבריכת שחייה, מהירות ההתפשטות שלו יורדת. התוצאה של שינוי זה היא שאדם מחוץ לבריכה רואה חפץ בתוך הבריכה בצורה מעוותת.
• קיטוב: אנו מזכירים כאן את המקרה של משקפי שמש. עדשות משקפי שמש טובות פועלות כמקטבי אור. המשמעות היא שבעת השימוש בהם, העיניים שלכם יקבלו עוצמות אור נמוכות יותר, מכיוון ששאר הכיוונים של תנודות האור לא יכולים לעבור מעבר לעדשה. זה, למעשה, מצדיק את המחיר הגבוה של משקפיים המורכבים מעדשות שמש טובות.
• הִתפַּזְרוּת: דוגמה טובה תהיה פיזור גלים על פני אגם כאשר זורקים לתוכו אבן.
• הִשׁתַבְּרוּת: אות האינטרנט האלחוטי הוא דוגמה טובה לתופעה זו. ניתן לזהות אותו על ידי הטלפון הנייד שלך כשאתה בחדר שלך, אפילו עם המודם בסלון, למשל. לפיכך, האות האלחוטי הוא גל אלקטרומגנטי רוחבי שעובר סביב כל הקירות והדלתות בביתך ומגיע לחדר השינה שלך.
• הַפרָעָה: כדוגמה יש לנו את המקרים של טלפונים סלולריים, שכאשר הם מנגנים ליד רמקולים או אפילו מחשבים, יכולים להשמיע מעין שריקה.
• תְהוּדָה: כדוגמה יש לנו חיילים צועדים על גשר. תדרי ההליכה שלו יכולים להתאים לתדרי התנודה הטבעיים של הגשר. במקרה זה, משרעת הגל שנוצר גדלה יותר ויותר ומבנה הגשר עלול אפילו להישבר.

קראו גם: איך נוצרת הקשת?

תופעות גלים בחיי היומיום

בחיי היומיום, תופעות גלים נוכחות כל הזמן, מרגע שאנו מתעוררים ועד אנו יכולים לראות עצמים באמצעות השתקפות, עקיפה ושבירה זוהר, עד לרגע שאנחנו הולכים לישון, עם ה ייצור החום של הגוף שלנו מתחת לכיסוי.

חום הוא גם תופעת גלים מכנית, ולכן הוא זקוק לתווך חומרי להתפשטות. בנוסף לאלו ולאלה המוזכרים לאורך הטקסט, יש מספר רב מאוד של תופעות גלים שמתאימות לכל המאפיינים שהוזכרו.

פתרו תרגילים על תופעות גלים

שאלה 1 - (IFGO) גלים הם דרכים להעברת אנרגיה מאזור אחד לאחר. ישנם גלים מכניים - הזקוקים לאמצעים חומריים להתפשטות - וגלים אלקטרומגנטיים - שיכולים להתפשט הן בוואקום והן במדיות חומריות מסוימות. לגבי גלים, אנחנו יכולים לומר זאת נכון

א) האנרגיה המועברת על ידי גל אלקטרומגנטי עומדת ביחס ישר לתדירות של אותו גל.

ב) צליל הוא סוג של גל אלקטרומגנטי, ולכן ניתן להעביר אותו מאנטנה אחת לאחרת, כמו בשידורי טלוויזיה ורדיו.

ג) אור נראה הוא גל מכני שמתפשט רק לרוחב.

ד) ישנם גלים אלקטרומגנטיים הנראים לעיניים אנושיות, כגון אולטרה סגול, אינפרא אדום וגלי מיקרו.

ה) אינפרסאונד הוא גל אלקטרומגנטי עם תדר מתחת לתדר הנשמע.

פתרון הבעיה

חלופה א'. צליל הוא גל מכני, לא אלקטרומגנטי. אור הוא גל אלקטרומגנטי, לא גל מכני. גלי אולטרה סגול, אינפרא אדום ומיקרוגל אינם נראים לעין בלתי מזוינת. אינפרסאונד הוא גל קול ולכן מכני.

שאלה 2 - (Fatec) בדוק את החלופה הנכונה.

א) גלי רדיו הם גלים מכניים.

ב) כל גל רוחבי הוא אלקטרומגנטי.

ג) בהשתקפות גל משתנים אורכו ומהירותו, אך תדירותו נשמרת.

ד) כאשר גל עובר מתווך יותר נשבר לתווך פחות נשבר, יש שינוי באורך הגל, אבל לא בתדירות שלו.

ה) גל שמתפשט בוואקום הוא גל מכני.

פתרון הבעיה

חלופה ד' תופעת הגלים המאופיינת בשינוי המדיום בו מתפשט גל נקראת שבירה. יש בו שינוי באורך הגל ובמהירות, אך התדירות שלו נשארת קבועה.

מאת לואיז גילהרמה
מורה לפיזיקה

מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/fenomenos-ondulatorios.htm