العلوم الأساسية للأمواج

أمواج

ما هي الموجة؟

عندما نفكر في كلمة 'موجة' ، فإننا عادة ما نتخيل شخصًا يحرك يده ذهابًا وإيابًا ليقول مرحبًا أو ربما نفكر في جدار الشباك من الماء الانتقال من المحيط إلى الانهيار على الشاطئ.

في الفيزياء ، الموجة هي اضطراب ينتقل عبر الفضاء ونقل المادة طاقة كيف تجد تبدأ المغامرة في كوم تحريك. عند دراسة الموجات ، من المهم أن تتذكر أنها تنقل الطاقة ، وليس المهم.

أمواج في الحياة اليومية هناك الكثير من الموجات حولنا في الحياة اليومية. الصوت هو نوع من الموجات التي تتحرك خلال المادة ثم تهتز طبلة الأذن لدينا حتى نسمع. الضوء نوع خاص من الموجات يتكون من الفوتونات. يمكنك إسقاط صخرة في بركة ورؤية الأمواج تتشكل في الماء. حتى أننا نستخدم الموجات (الميكروويف) لطهي طعامنا بسرعة كبيرة.

أنواع الموجات

يمكن تقسيم الأمواج إلى فئات مختلفة حسب خصائصها. فيما يلي نصف بعض المصطلحات المختلفة التي يستخدمها العلماء لوصف الموجات.

الموجات الميكانيكية والموجات الكهرومغناطيسية

يمكن تصنيف جميع الموجات على أنها إما ميكانيكية أو كهرومغناطيسية.

موجات ميكانيكية هي موجات تتطلب وسيط. هذا يعني أنه يجب أن يكون لديهم نوع من المادة للسفر من خلالها. تنتقل هذه الموجات عندما تتصادم الجزيئات الموجودة في الوسط مع بعضها البعض لتمرير الطاقة. أحد الأمثلة على الموجات الميكانيكية هو الصوت. يمكن للصوت أن ينتقل عبر الهواء أو الماء أو المواد الصلبة ، لكنه لا ينتقل عبر الفراغ. يحتاج إلى الوسيط لمساعدته على السفر. تشمل الأمثلة الأخرى موجات المياه والموجات الزلزالية والأمواج التي تنتقل عبر الينابيع.

موجات كهرومغناطيسية هي موجات يمكن أن تنتقل عبر الفراغ (مساحة فارغة). لا يحتاجون إلى وسيط أو مادة. يسافرون عبر المجالات الكهربائية والمغناطيسية التي تولدها الجسيمات المشحونة. تشمل أمثلة الموجات الكهرومغناطيسية الضوء والموجات الدقيقة وموجات الراديو والأشعة السينية.

الموجات المستعرضة والموجات الطولية

هناك طريقة أخرى لوصف الموجة وهي عن طريق الاتجاه الذي يسير فيه اضطرابها.

الموجات المستعرضة هي موجات يتحرك فيها الاضطراب بشكل عمودي على اتجاه الموجة. يمكنك التفكير في تحرك الموجة من اليسار إلى اليمين ، بينما يتحرك الاضطراب لأعلى ولأسفل. أحد الأمثلة على الموجة المستعرضة هو موجة الماء حيث يتحرك الماء لأعلى ولأسفل مع مرور الموجة عبر المحيط. تشمل الأمثلة الأخرى سلسلة متذبذبة وموجة من المشجعين في الملعب (يتحرك الناس لأعلى ولأسفل بينما تتحرك الموجة حول الملعب).

موجات طولية هي موجات يتحرك فيها الاضطراب في نفس اتجاه الموجة. أحد الأمثلة على ذلك هو موجة تتحرك عبر نابض أو نابض ممتد. إذا ضغطت جزءًا واحدًا من الخيط الخفيف وتركته ، فستتحرك الموجة من اليسار إلى اليمين. في نفس الوقت ، ينتقل الاضطراب (وهو عبارة عن لفائف الينابيع المتحركة) من اليسار إلى اليمين. مثال كلاسيكي آخر للموجة الطولية هو الصوت. عندما تنتشر الموجات الصوتية عبر وسيط ، فإن الجزيئات تصطدم ببعضها البعض في نفس الاتجاه الذي يتحرك فيه الصوت.


في الصورة أعلاه ، تكون الموجة العلوية مستعرضة
والموجة السفلية طولية.
حقائق مثيرة للاهتمام حول الأمواج

• تتولد موجات المحيط في الغالب عن طريق الرياح التي تتحرك عبر سطح المحيط.
• 'الوسط' هو المادة أو المادة التي تحمل موجة ميكانيكية.
• من أهم الأشياء التي يجب تذكرها حول الأمواج أنها تنقل الطاقة ، لا يهم. هذا يجعلها مختلفة عن غيرها من الظواهر في الفيزياء.
• لا يمكن رؤية العديد من الموجات مثل الموجات الدقيقة وموجات الراديو.
• بلغ ارتفاع أعلى موجة محيط تم تسجيلها على الإطلاق 1720 قدمًا وحدثت في خليج ليتويا في ألاسكا.