بحث عن سلوك الموجات التي تعتبر هي احد اشكال انتقال الطاقة في حياتنا، هذا الموضوع من المواضيع الفيزيائية المهمة التي يحتاجها طلاب الثانوية، حيث تهتم هذا الموضوع في امور الموجات التي تساعد على انتقال الطاقة من مكان الى اخر، حيث تعتبر حركة للطاقة، فكثيرا ما شاهدنا من حولنا عدة مناظر تظهر موجات مختلفة على شكل دوائر ممتدة او حلقات موسعة وسرعان ما تختفي وتتلاشئ مثل القاء حجر في بحيرة او مستنقع مائي، هذه هي الظاهرة الموجية المنظورة، وتنتشر الموجات بشكل كبير في الاساط المادية وتظهر على نفس الشاكلة، وسوف نتكلم في مقالنا هذا في بحث عن سلوك الموجات للتعرف على تعريفها وخصائص الموجات.
تعريف الموجة
الموجة هي عبارة عن عدة امواج في الفيزياء واحدى اشكال الطاقة، والتي تتحرك ضمن وسط مادي باستثناء الموجات الكهرومغناطيسية وبعض اشكال الجزيئات الكمية ذات الخصائص الموجية، ويتم انتقال الطاقة من مكان الى اخر دون حدوث اي ازاحة في جزيئات الوسط بشكل دائم، ولا يتم انتقال اي كتلة مع انتقال الموجة، وجزيئات الوسط تتحرك بشكل متعامد او متوازي فيها حسب محركة الموجة حول الموقع الثابت.
خصائص الموجة وسلوكها
للموجة العديد من الخصائص التي تتميز بها عن غيرها، حيث تتميز بطول موجتها وتررد وسعة الموجة، والتي سوف نتحدث عنها ونستدل بها على سلوك الموجة وطبيعتها الكاملة.
- الطول الموجي: هو عبارة عن الموجات العرضية التي تتختلف عن الموجات الطولية، فالموجات العرضية تعتبر المسافة بين قمتين متتاليتين للموجة، او قاعين متتاليين، ولها قمة وقاع، بينما الموجات الطولية تكون كموجة الضغط والتخلخل في الفضاء، ويعتبر طول الموجة هو المسافة بين منتصفي تضاغطين متتالين او منتصف تخلخلين متتالين، والطول الموجي يتم قياسه بوحدة المتر الطولي، وبتدريجات تصل الى المايكرو او النانو، وطول الموجة يتم تحديده حسب نوع الموجة، حيث ان موجات المايكرويف ذات طول موجي قصير، بينما الموجات الاخرى ذات طول موجي اكبر .
- تردد الموجة: وهو عبارة عن نسبة تكرار الموجة الواحدة والتردد في وحدة الزمن، وترتبط فيزيائيا ورياضيا بالطول الموجي، ولا ينفصل عنه ابدا، وذلك لان العلاقة بين الطول الموجي وبين التردد هي علاقة عكسية، فعندما يزيد الطول الموجي يكون التردد اقل بينما الامواج ذات الاطوال القصيرة تكون ذات ترددات عالية وتقاس بوحدة الهيرتز.
- سعة الموجة: هي عبارة عن المسافة بين المستوى الصفري والمرجعي، وبين قمة الموجة وقاع الموجة، ويعتبر مقياس لسعة الموجة دليل على الطاقة التي تحملها هذه الموجة، وهو ما يعرف بالطاقة الموجية والتي تقاس بالمتر.
العلاقات الأساسية
د = 1 \ ز
د هو تردد الموجة ووحدته القياسية الهيرتز. ز هو الزمن بين بداية ونهاية موجة واحدة.
العلاقة بين سرعة انتقال الموجة وطولها وترددها هي:
ع = د × ل
حيث ع هي السرعة التي تتحرك فيها الموجة. ل هي طول الموجة د هو تردد الموجة أو تواترها ووحدته القياسية الهيرتز