الأمواج الميكانيكية |
الوسط - المادة التي تنتقل من خلالها الموجة
الموجات الميكانيكية : موجة تحتاج وسط ماديً كي تنتقل من خلاله. مثال - الموجات الصوتية. لا يمكن أن تنتقل الموجات الصوتية عبر الفراغ .
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.
الموجات السطحية
خصائص الموجة والمصطلحات |
للموجات خصائص وثيقة الصلة بخصائص اهتزازات الجسيمات. يتم تعريف فترة الموجة وترددها وسعتها بنفس طريقة تذبذبات الجسيمات وترددها وسعتها:
الزمن الدوري - الزمن اللازم لعمل اهتزازة كاملة . (وحدة القياس الدولية الثانية )
التردد - عدد الاهتزازات في الثانية الواحدة . (وحدة القياس الدولية : هرتز أو مقلوب الثانية )
السعة - أقصى إزاحة عن موضع الاتزان . (وحدة القياس الدولية : المتر) الطول الموجي - المسافة من قمة إلى أخرى (أو بين أي نقطتين متتاليتين متفقتان في الطور. (وحدة النظام الدولي: متر)
Uلاستكشاف بعض خصائص الموجات المستعرضة والطولية. اضبط منزلقات السعة والتردد وشاهد كيف تتأثر الموجات. اضغط على زر "تشغيل" لتحريك حركة الموجة. لاحظ أن الموجة المستعرضة بأكملها لها خط توازن فردي ، بينما في الموجة الطولية ، يكون لكل جسيم من الوسط موقع توازن خاص به.
تعتمد سرعة الموجة على الوسيط الذي تنتقل عبره ، وليس على ترددها أو طولها الموجي.
يتم تحديد تردد الموجة بواسطة المصدر الذي ينتج الموجة - ولا يعتمد على الوسط الذي تنتقل الموجة من خلاله.
يعتمد الطول الموجي للموجة على كل من سرعة وتردد الموجة:
\[λ=\frac{v}{f}\]
Comments
Post a Comment