موجة

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة

اذهب إلى: تصفح, البحث
موجة سطحية في المياه

الموجة (ج موجات؛ وتسمى أيضا الموج [ج أمواج]) في الفيزياء هي أحد أشكال انتقال الطاقة ، تتحرك الموجات في وسط مادي (باستثناء الموجات الكهرومغناطيسية وبعض أشكال الجزيئات الكمّية ذات الخصائص الموجية) ، حيث تنتقل فيه الموجات وتنقل الطاقة من مكان إلى آخر بدون إزاحة جزيئات الوسط بشكل دائم ، أي أنه لا تنتقل أي كتلة مع انتقال الموجة ، و لكن جزيئات الوسط تتحرك بشكل متعامد أو مواز لاتجاه حركة الموجة حول موقع ثابت. وتنتشر الموجات الكهرومغناطيسية في الفراغ ، أي من دون لزوم تواجد وسط مادي . ويعتبر الضوء وموجات الراديو و أشعة إكس وأشعة جاما أمثلة من الموجات الكهرومغناطيسية . ومن خصائص الموجات الكهرومعناطيسية أنها تنتشر في الفراغ بسرعة الضوء ، والذي تقدر سرعته بالتقريب 300.000 كيلومتر في الثانية.

تكسر موجة على شاطيء صخري

للموجات صفة الدورية ، فالموجات تكون عادة تكرار لنمط ما من الشدة في فترات زمنية متتابعة بقترة فاصلة ما بينهم ، ويسمى عدد الموجات المارة في مقطع ما مقسوما على وحدة الزمن ، التردد .

تسمى المسافة الافقية التي تقطعها الموجة الواحدة طول الموجة.

محتويات

[عدل] الأوساط الحاملة للأمواج

تنتشر المواج في أنواع متعددة من الأوساط الفيزيائية ، التي يشترط بها بعض التماسك لتأمين نقل الإشارات الموجية ، و يمكن تصنيف الوساط التي تنتشر بها المواج حسب خواصها الفيزيائية :

  • وسط خطي linear medium : و هو وسط يمكن فيه جمع مطالات المواج في أي نقطة عند اجنماع موجتين فيها.
  • وسط محدد bounded medium : و هو الوسط المحدود القياس ، و إلا صنف أنه غير محدد.
  • وسط متجانس uniform medium : إذا كانت الخواص الفيزيائية لجميع نقاط الوسط متشابهة .
  • وسط متماثل المناحي isotropic medium : إذا كانت الخواص الفيزيائية للوسط متماثلة في جميع الاتجاهات.

[عدل] الخواص المميزة للأمواج

تتميز الأمواج عن الجسمات بامتلاكها مجموعة من السلوكيات الفيزيائية :


  • الانعكاس Reflection ويقسم إلى انعكاس منتظم وانعكاس غير منتظم
  • التداخل Interference ويقسم إلى تداخل بناء وتداخل هدام

[عدل] أنواع الأمواج

موجة عرضية.
موجة النابض (كمثال للموجة الطولية).

يمكن تقسيم المواج إلى أمواج طولية وأمواج عرضية.

  • الأمواج العرضية هي الأمواج التي يكون فيها منحى التموج متعامدا مع منحى انتشار الموجة مثل موجات الماء والحبل المتحرك ، وتكون على شكل قمه وقاع.
  • الأمواج الطولية: يكون منحى التموج موافقا لمنحى الانتشار في الأمواج الطولية مثل امواج النابض وامواج الصوت.وتكون على شكل تضاغط وتخلخل.

[عدل] الوصف الفيزيائي للأمواج

[عدل] مفاهيم أساسية

  1. طول الموجة Wavelength: اتفق على أن طول الموجة هو أصغر جزء متكرر مكون للموجات ، وطوله يساوي المسافة بين قمتين متتابعتين ، وهو يساوي أيضا المسافة بين قاعين متتابعين أو المسافة المحصورة بين 3 قيم صفرية متتابعة للموجة.
  1. التردد Frequency أو التواتر:هو مقدار تكرر الموجة الواحدة ذات الطول الموجي المتفق عليه في كل وحدة زمن . ويعرف بالعلاقة التالية.

N = 1 / T حيث Tهو دور الموجة ( أصغر مدة زمنية تعود فيها نقطة من وسط الانتشار ألى نفس الحالة الإهتزازية)

  1. المطال أو السعة Amplitude أو الشدّة القصوى للموجة : هو القيمة المطلقة لأعلى مسافة إزاحة تحدثها الموجة ، ويمكن تخيلها بأعلى ارتفاع تصله موجة تنتقل في حبل ، أو أعلى فرق ضغط يحدثه صوت ما في الهواء (بإهمال تضائل شدة الصوت مع المسافة).
  1. الموجات الجيبية Sinusoidal Waves: هي موجات تتحرك في اتجاه ما (س) ويمكن تمثيل حركتها بعلاقة رياضية جيبيّة (جا زاوية) هي:

ش = ق(س ، ن) = ع جا ( ك س - و ن )

حيث ش هي شدة الموجة. . س الموقع على خط حركة الموجة.

ن الزمن المار منذ بداية الموجة.

ع أعلى شدّة للموجة (قمة الشّدة) أو مطالها

موجة ضوئية

[عدل] العلاقات الأساسية

د = 1 \ن

د هو تردد الموجة ووحدته القياسية الهيرتز ، أو 1/ثانية.

ن هو الزمن بين بداية ونهاية موجة واحدة ، أو الزمن بين قمتين متتاليتين .

العلاقة بين سرعة انتقال الموجة وطولها وترددها هي:

ع = (التردد)د × (طول الموجة) ل

حيث ع هي السرعة التي تتحرك بها الموجة ، ووحدتها متر في الثانية.

ل هي طول الموجة ، ووحدتها متر.

د هو تردد الموجة أو تواترها ووحدته القياسية الهيرتز، أو 1/ ثانية.

[عدل] ر أيضا

[عدل] مصادر

  • Campbell, M. and Greated, C. (1987). The Musician’s Guide to Acoustics. New York: Schirmer Books.
  • French، A.P. (1971). Vibrations and Waves (M.I.T. Introductory physics series). Nelson Thornes. ISBN 0-393-09936-9. 
  • Hall, D. E. (1980). Musical Acoustics: An Introduction. Belmont, California: Wadsworth Publishing Company.
  • Hunt, F. V. (1978). Origins in Acoustics. New York: Acoustical Society of America Press, (1992).
  • Ostrovsky, L. A. and Potapov, A. S. (1999). Modulated Waves, Theory and Applications. Baltimore: The Johns Hopkins University Press.
  • Vassilakis, P.N. (2001). Perceptual and Physical Properties of Amplitude Fluctuation and their Musical Significance. Doctoral Dissertation. University of California, Los Angeles.

[عدل] وصلات خارجية

مشاريع شقيقة هنالك المزيد من الملفات في ويكيميديا كومنز حول: Wave
مشاريع شقيقة ابحث عن موجة في
ويكاموس، القاموس الحر.
تم الاسترجاع من "http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%85%D9%88%D8%AC%D8%A9"