ميزات الموجة المستعرضة والأمثلة

ال موجات عرضية هي تلك التي يحدث فيها التذبذب في اتجاه عمودي على اتجاه انتشار الموجة. على العكس من ذلك ، فإن الأمواج الطولية هي الأمواج التي يحدث فيها التشرد عبر الوسط في نفس الاتجاه الذي يحدث فيه إزاحة الموجة..

يجب أن نتذكر أن الأمواج تنتشر من خلال وسيط بحكم الاهتزاز الذي تسببه في جزيئات الوسيط المذكور. بعد ذلك ، يمكن أن يكون اتجاه الانتشار للموجة موازيًا أو عموديًا للاتجاه الذي تهتز به الجزيئات. لذلك يتم التمييز بين الأمواج العرضية والطولية.

المثال الأكثر شيوعًا للموجة العرضية هو الأمواج الدائرية التي تنتشر عبر سطح الماء عند إلقاء الحجر. الموجات المستعرضة هي موجات كهرومغناطيسية وكذلك ضوء. أما بالنسبة للموجات الكهرومغناطيسية ، فهناك حالة خاصة لعدم وجود اهتزاز للجزيئات كما يحدث في الموجات الأخرى.

ومع ذلك ، فهي موجات مستعرضة لأن الحقول الكهربائية والمغناطيسية المرتبطة بهذه الموجات عمودي على اتجاه الانتشار للموجة. ومن الأمثلة الأخرى على الأمواج المستعرضة الأمواج التي تنتقل على طول موجات السلسلة والموجات الزلزالية أو الموجات الزلزالية الثانوية.

مؤشر

• 1 الخصائص
  • 1.1 سعة الموجة (A)
  • 1.2 الطول الموجي (λ)
  • 1.3 الفترة (T)
  • 1.4 التردد (و)
  • 1.5 سرعة انتشار الموجة (v)
• 2 أمثلة
  • 2.1 الموجات الكهرومغناطيسية
  • 2.2 الأمواج العرضية في الماء
  • 2.3 موجة على الحبل
• 3 المراجع

ملامح

الأمواج ، سواء كانت عرضية أو طولية ، لها سلسلة من الخصائص التي تحددها. بشكل عام ، أهم خصائص الموجة هي تلك الموضحة أدناه:

موجة السعة (أ)

يتم تعريفها على أنها المسافة بين النقطة الأبعد من الموجة ونقطة توازنها. نظرًا لأنه طول ، يتم قياسه بوحدات الطول (تقاس عادة بالأمتار).

الطول الموجي (λ)

يتم تعريفها على أنها المسافة (تقاس عادة بالأمتار) التي يتم قطعها بواسطة اضطراب في فترة زمنية معينة.

يتم قياس هذه المسافة، على سبيل المثال، بين اثنين من القمم المتعاقبة (التلال هي أبعد من موقع التوازن في أعلى نقطة موجة)، أو بين واديين (أبعد من موقف نقطة التوازن في قاع الموجة) على التوالي.

ومع ذلك ، يمكنك القياس حقًا بين أي نقطتين متعاقبتين من الموجة في نفس المرحلة.

الفترة (T)

يتم تعريفه على أنه الوقت (عادةً ما يقاس بالثواني) التي تستغرقها الموجة للتنقل خلال دورة كاملة أو التذبذب. يمكن تعريفه أيضًا على أنه الوقت الذي يستغرقه الموجة للسفر مسافة مساوية لطول الموجة.

التردد (و)

يتم تعريفه على أنه عدد التذبذبات التي تحدث في وحدة زمنية ، عادة واحدة ثانية. وبهذه الطريقة ، عندما يتم قياس الوقت بالثواني (الثواني) ، يتم قياس التردد بالهرتز (Hz). يتم حساب التردد عادةً من الفترة عن طريق الصيغة التالية:

f = 1 / T

سرعة انتشار الموجة (v)

إنها السرعة التي تنتشر بها الموجة (طاقة الموجة) بواسطة وسيط. وعادة ما تقاس بالأمتار في الثانية (م / ث). على سبيل المثال ، تنتشر الموجات الكهرومغناطيسية بسرعة الضوء.

يمكن حساب سرعة الانتشار من الطول الموجي والفترة أو التردد.

V = λ / T = λ f

أو ببساطة تقسيم المسافة التي قطعتها الموجة في وقت معين:

ت = ق / ر

أمثلة

الموجات الكهرومغناطيسية

الموجات الكهرومغناطيسية هي القضية الأكثر أهمية في موجة عرضية. وهناك ميزة معينة من الإشعاع الكهرومغناطيسي هو أنه، خلافا للموجات الميكانيكية التي تتطلب الوسائل التي تنشر، لا تحتاج إلى وسيلة لنشر ويمكن القيام بذلك في فراغ.

هذا لا يعني أنه لا توجد موجات كهرومغناطيسية تتحرك عبر وسيط ميكانيكي (فيزيائي). بعض الموجات المستعرضة هي موجات ميكانيكية ، لأنها تتطلب وسيطًا ماديًا لانتشارها. تسمى هذه الموجات الميكانيكية المستعرضة أمواج T أو موجات القص.

وعلاوة على ذلك، كما سبق ذكره أعلاه، فإن الموجات الكهرومغناطيسية تنتشر في سرعة الضوء، في حالة من الفراغ هو من أجل من 3 ∙ 10 ⁸ م / ث.

مثال على الموجة الكهرومغناطيسية هو الضوء المرئي ، وهو الإشعاع الكهرومغناطيسي الذي يتراوح طول موجته بين 400 و 700 نانومتر.

موجات عرضية في الماء

الموجة العرضية النموذجية للغاية والمرسومة للغاية هي الحالة عندما يتم إلقاء حجر (أو أي كائن آخر) في الماء. عندما يحدث هذا ، يتم إنتاج موجات دائرية تنتشر من المكان الذي ضرب فيه الحجر الماء (أو بؤرة الموجة).

تسمح مراقبة هذه الموجات بتقدير كيف يكون اتجاه الاهتزاز الذي يحدث في الماء عموديًا على اتجاه النزوح للموجة.

من الأفضل ملاحظة ذلك في حالة وجود عوامة بالقرب من نقطة التأثير. العوامة تصعد وتنخفض عموديا مع وصول جبهات الموجة ، والتي تتحرك أفقيا.

الأمر الأكثر تعقيدًا هو حركة الأمواج في المحيط. لا تنطوي حركته على دراسة الموجات المستعرضة فحسب ، بل تشمل أيضًا حركة التيارات المائية عندما تمر الأمواج. لذلك ، لا يمكن اختزال الحركة الحقيقية للمياه في البحار والمحيطات إلى حركة توافقية بسيطة.

موجة على الحبل

كما سبق أن قيل سابقًا ، هناك حالة أخرى معتادة للموجة العرضية وهي إزاحة الاهتزاز بواسطة حبل.

لهذه الموجات، يتم تحديدها من قبل التوتر من سلسلة وكتلة لكل وحدة طول حبل السرعة التي يكاثر موجة طول حبل امتدت. وهكذا، يتم حساب سرعة موجة من التعبير التالي:

V = (T / m / L) ^1/2

في هذه المعادلة T هو توتر الحبل ، م كتلته و L طول الحبل.

مراجع

1. موجة عرضية (n.d.). في ويكيبيديا. تم الاسترجاع في 21 أبريل 2018 من es.wikipedia.org.
2. الإشعاع الكهرومغناطيسي. في ويكيبيديا. تم الاسترجاع في 21 أبريل 2018 من es.wikipedia.org.
3. موجة عرضية (n.d.). في ويكيبيديا. تم الاسترجاع في 21 أبريل 2018 ، من en.wikipedia.org.
4. فيدالجو سانشيز ، خوسيه أنطونيو (2005). الفيزياء والكيمياء. ايفرست
5. ديفيد كاسيدي ، جيرالد جيمس هولتون ، فلويد جيمس راذرفورد (2002). فهم الفيزياء. Birkhäuser.
6. الفرنسية ، إيه. (1971). الاهتزازات والأمواج (سلسلة M.I.T. الفيزياء التمهيدية). نيلسون ثورنز.