الأمواج المستعرضة والطولية |
بعض التعريفات الاساسية :
الوسط - المادة التي تنتقل من خلالها الموجة
لا تتطلب كل الموجات في الواقع وسيطًا فيزيائيًا يمكن التنقل من خلاله. هذه الحقيقة تسمح لنا بوضع كل الموجات في نوعين :
الموجات الميكانيكية -النوع الأول : موجة تحتاج وسط ماديً كي تنتقل من خلاله. مثال - الموجات الصوتية. لا يمكن أن تنتقل الموجات الصوتية عبر الفراغ .
الموجات الكهرومغناطيسية -النوع الثاني :لا يحتتاج وسيطًا ماديًا للانتشار من خلاله. يمكن أن تنتقل الموجات الكهرومغناطيسية عبر الفراغ. أمثلة: موجات الراديو ، الضوء المرئي ، الأشعة السينية ، إلخ.
عندما تتحرك موجة ميكانيكية عبر وسط فيزيائي ، تتذبذب الجسيمات في الوسط بحركة توافقية بسيطة.
حركة توافقية بسيطة
الكرة الزرقاء أعلاه في حركة توافقية بسيطة. تخيل أن هذه الكرة تمثل جسيمًا في مادة صلبة. إذا كان هذا الجسيم مرتبطًا بجزيئات أخرى بالقرب منه ، فإن حركته ستؤثر على حركة الجسيمات من حوله.
موجة عرضية
في الرسم البياني أعلاه ، تتسبب حركة الجسيم الأبعد جهة اليسار في تذبذب الجسيم المجاور له. يتم تمرير هذا التذبذب لأسفل عبر سلسلة الجسيمات بأكملها. لاحظ أن الجسيمات تهتز لأعلى ولأسفل (في الاتجاه الرأسي) ، بينما تنتقل الموجة نفسها من اليسار إلى اليمين (أفقيًا). هذا النوع المحدد من حركة الموجة يسمى الموجة المستعرضة.
موجة عرضية -موجة تتحرك فيها جزيئات الوسط عموديًا على اتجاه حركة الموجة.
يمكن أن تتحرك الموجات أيضًا عبر مادة ما عندما تهتز جسيمات الوسط ذهابًا وإيابًا في اتجاه حركة الموجة. هذا النوع من الموجات يسمى الموجة الطولية.
الموجات الطولية - موجة تتحرك فيها جزيئات الوسط بالتوازي مع اتجاه حركة الموجة.
الموجات الطولية
في الموجة الطولية أعلاه ، يهتز الجسيم الموجود في أقصى اليسار أفقيًا بحركة توافقية بسيطة ، مما يتسبب في اهتزاز الجسيمات الموجودة على يمينه أيضًا بحركة توافقية بسيطة. يتم نقل طاقة الموجة أفقياً إلى اليمين.
يمكن أن تتحرك الموجات الميكانيكية المستعرضة فقط من خلال المواد الصلبة ، ويمكن للموجات الطولية أن تتحرك عبر المواد الصلبة والسوائل والغازات.