ما خصائص الموجات

كتابة - آخر تحديث: ١١:٣٩ ، ٤ أبريل ٢٠١٨
ما خصائص الموجات

الخصائص العامة للموجات

تتميز الموجات بالخصائص الآتية:[١]

  • سرعة الموجة: ويُرمز إليها بالرمز "v"، ويتم حسابها عادة بوحدة م/ث.
  • الطول الموجي : يرمز إليه بالحرف اليوناني "λ"، وهو عبارة عن المسافة بين القمة والقمة المجاورة، أو القاع والقاع المجاور.
  • التردد: هو عبارة عن عدد الموجات التي تمر خلال نقطة معينة في ثانية واحدة، ويُرمز له بالرمز "f"، وبشكلٍ عام يُقاس التردد بعدد الدورات في الثانية، أو وحدة الهيرتز.
  • الفترة: هي مقدار الوقت اللازم لإكمال دورة كاملة من الموجة، وهي تساوي نسبة الطول الموجي إلى سرعة الموجة، ويُعبر عنها بالعلاقة الرياضية الآتية: T = λ / v، وهي تساوي أيضاً: T = 1/f.
  • السعة: هي أقصى إزاحة للجسيمات المتأرجحة من وضعها الطبيعي.


الخصائص الفيزيائية للموجات السطحية

هناك نوعان من الطرق الفيزيائية التي تتحكم في حركة الموجة وتُحافظ عليها، وبالنسبة لغالبية الموجات فإن الجاذبية تعد قوة الاستعادة التي تُسبب تسارع أية إزاحة رجوعاً إلى سطح الأرض، وبشكلٍ عام تتميز الموجات السطحية بالخصائص الفيزيائيّة الآتية:[٢]

  • السعة الموجية: هي أقصى إزاحة للسطح فوق أو أسفل موضع استراحته، وهناك علاقة محددة بين طول الموجة وفترتها التي تتحكم في سرعة انتشارها؛ حيث تنتقل الموجات الأطول بشكلٍ أسرع من الموجات القصيرة، وهي ظاهرة تُعرف باسم " التشتت ".
  • طاقة الأمواج: تتناسب طاقة الأمواج مع مربع السعة، وبحسب التحليلات الرياضية يجب التمييز بين سرعة القاع والقمم.
  • الوصف: لا يُمكن وصف الموجات التي تكون سعتها كبيرة مقارنة بطولها بنظرية رياضيّة، لأن شكلها يتشوه ويتغير عن الشكل الجيبي؛ حيث تميل القيعان لأن تصبح مسطحة بشكل أكبر، وتتقلص القمم إلى نقطة، وهو شكل يُعرف باسم الموجة المخروطيّة.


الموجات الصوتية

تتميز موجات الصوت بأنها موجات طولية، يتم إنشاؤها بواسطة نوع من الاهتزاز الميكانيكي الذي ينتج سلسلة من الضغطات والخلخلات؛ فمثلاً عند النفخ في المزمار يبدأ القصب الرفيع بالاهتزاز، حيث تُدفع القصبة المهتزة في بداية الأمر ضد جزيئات الهواء، ثمَّ تُسحب بعيداً، وينتج عن ذلك منطقة يتم فيها ضغط جميع جزيئات الهواء معاً، وبجانبها منطقة تنتشر فيها جزيئات الهواء، وعند انتقال هذه الضغوطات والخلخلات من نقطة إلى أخرى تنتج الموجة الطولية، وبشكلٍ عام تمتلك الموجات الطولية نفس الخصائص الأساسية للموجات، ويتم تحديد سعتها من خلال ارتفاع الصوت أو شدته.[٣]


الموجات الميكانيكية

من المعلومات العامة عن الموجات الميكانيكية مايلي:[٤]

  • تتطلب الموجات الميكانيكية وسيلة مادية للانتقال، فمثلاً عندما تنتقل الموجة من نقطة معينة إلى نقطة أخرى هي "ب"، فإن ذلك يكون بسبب وجود اضطرابات في النقطة الأولى أدت إلى تحرك الجسيمات، التي تعمل كل واحدة منها على التسبب في اضطراب الجسيم المجاور لها من نقطة إلى أخرى حتى يصل الاضطراب إلى النقطة ب.
  • هناك نوعان من الموجات الميكانيكية اعتماداً على كيفية انتقال الجسيمات في الوسط، وهي الموجات الطولية والعرضية، وبشكلٍ عام يشكل اتجاه الحركة أو اضطراب الجسيمات في الموجات العرضية زاوية قائمة مع اتّجاه الأمواج، أما بالنسبة للموجات الطولية فيكون اتّجاه اضطراب الجسيمات بنفس اتّجاه انتقال الأمواج.


المراجع

  1. "Wave Motion", www.encyclopedia.com, Retrieved 27-3-2018. Edited.
  2. Claudia Cenedese, Ronald A.R. Tricker, "Wave"، www.britannica.com, Retrieved 27-3-2018. Edited.
  3. WILLIAM HARRIS, "How the Doppler Effect Works"، www.science.howstuffworks.com, Retrieved 27-3-2018. Edited.
  4. "PROPERTIES OF WAVES INCLUDING LIGHT AND SOUND", www.osboskovic.edu.rs, Retrieved 27-3-2018. Edited.Page 1.