الموجة الصوتية هي أحد المفاهيم المجردة، ولكن من خلال إجراء إحدى التجارب البسيطة والآمنة بأقل كمية من المواد والأدوات، يمكننا التعرف على معنى الموجة، وفي هذا الموضوع سنقوم بإعداد دراسة عن خصائص الأمواج.
مقدمة في دراسة خصائص الأمواج
عندما ترمي الحصى في بركة من الماء، تلاحظ أن الماء فيها يتحرك، وحركة الماء فيها تسمى حركة الموجة. إلى اليسار بقليل من الأشياء.
وتكرار هذه الحركة يخلق موجات كثيرة ويجعل حركة الماء أكثر وضوحا. تحتاج فقط إلى إضافة كرة ضوئية مجوفة تطفو على سطح الماء، ثم نرمي الحصى مرة أخرى في البركة وستلاحظ الحركة أكثر من المرة السابقة.
على الرغم من التموجات التي أحدثتها الحصى في بركة الماء، فإن الكرة لن تترك موضعها الأصلي لأن الماء يعود إلى النقطة التي بدأت عندها التموجات، وتسمى نقطة الثبات، وعندما يكون هناك تغيير في موضع الكرة، هذا بسبب اكتسابه طاقة حركية جعلته يتحرك نحوه.
انظر أيضاً: دراسات الغلاف الجوي وطبقاته
خصائص الموجة
هناك العديد من الخصائص التي تميز الموجات، والتي تساعدنا على التمييز بين موجة وأخرى، كما تتيح لنا وصف طاقة الموجة عندما تكون في حالة هبوط أو صعود، وهذه الخصائص هي:
الطول الموجي
- هذه هي المسافة بين القمم والقمم المتتالية، أو القيعان والقيعان المتتالية، إذا كنا نتحدث عن موجة عرضية، ولكن إذا كنا نتحدث عن موجة طويلة، فإن الطول الموجي فيها هو المسافة بين الانضغاط والضغط المتتالي التالي .
- أو الخلخلة والخلخلة المتتالية الأخرى، ويقاس الطول الموجي بوحدات الطول “متر وأجزائه” حسب النظام الدولي لوحدات قياس الطول الموجي.
الوقت الدوري
- إنه الوقت الذي تستغرقه الموجة في عبور نقطة معينة تمامًا، ويتم قياس الفترة بالثواني.
تردد الموجة
- هي نسبة تردد الموجات إلى نفسها لكل وحدة زمنية، ويرتبط مفهوم تردد الموجة بطول الموجة والسرعة حسب هذه العلاقة
- سرعة الموجة = تردد الموجة × الطول الموجي.
لاحظ أن تردد الموجة يتناسب عكسًا مع الطول الموجي، فكلما زاد طول الموجة، انخفض ترددها، تمامًا كما أن وحدة التردد هي معكوس الثانية. ، والتي تعرف بوحدة هرتز.
سعة الموجة
- هذا يؤثر على كمية الطاقة في الموجة. تتناسب طاقة الموجة طرديًا مع سعة الموجة. السعة هي المسافة بين قمة الموجة أو قاعها ومستوى الصفر.
- وهو مستوى التلاشي لحركة الموجة ويمكننا أيضًا تسميته بمستوى توازن الوسائط الحاملة للموجة ووحدة سعة الموجة هي أيضًا وحدات الطول.
سرعة انتشار الموجة
هي سرعة الموجة، مهما كانت في الفراغ أو في وسط إرسال، أو يمكننا القول إنها سرعة تجدد الموجة نفسها، وتقاس بوحدات السرعة، وهي “وحدة الطول ÷ وحدة زمنية “.
في هذه الحالة، تقاس سرعة انتشار الموجة بوحدات SI، وبالتالي فإن وحدة السرعة هي متر / ثانية.
طاقة الأمواج
- تعد طاقة الموجة واحدة من أهم خصائص الموجات التي تميز الموجة لأنه من خلال تحديد طاقة الموجة، يمكننا تحديد الطاقة المنقولة من موجة إلى أي موجة أخرى.
- هذه الطاقة المنقولة من الموجة تتناسب مع مربع التردد ومربع السعة وكذلك سرعة الموجة.
انظر أيضًا: نصائح بعد تفتيت حصوات الكلى بموجات الصدمة
أنواع الموجات
يمكن تحديد أنواع الموجات بناءً على معيار اتجاه انتشار الموجة ومعيار ما إذا كانت الموجة مطلوبة في الوسط الذي يحملها أم لا. فيما يلي شرح لكل معيار على حدة:
تصنيف الموجات حسب اتجاه انتشارها
تنقسم الموجات إلى قسمين رئيسيين هما الموجات الطولية والموجات المستعرضة على النحو التالي:
-
موجه طويلة
تتكون الموجات الطولية من انضغاط واحد وخلخلة واحدة، على سبيل المثال، إذا تحدثنا عن موجة صوتية أثناء انضغاطها، فسيكون ذلك ضغط جزيئات الهواء وتقاربها، وتخلخلها – تباعد جزيئات الهواء عن بعضها البعض. .
-
موجة عرضية
تتكون من قمة وقاع، على سبيل المثال، إذا أخذنا موجة من الماء، فإنها تظهر كمستوى مرتفع ومنخفض للمياه، وهذا ما يسمى بـ “القاع والجزء العلوي”.
كما قلنا من قبل، يمكن تصنيف الموجات وفقًا لاتجاه انتشارها، في موجة طولية، تنتشر في نفس اتجاه الموجة، بمعنى آخر، اتجاه الموجة والانتشار متماثلان.
في الموجات الطولية، تحدث حركتها بالتوازي مع التموجات في الوسط، بينما تنتشر الموجات المستعرضة بشكل عمودي على الموجة عندما تتحرك عموديًا على التموجات في الوسط.
ويوجد أيضًا نوع آخر من الموجات في تصنيفها، وهو ما يُعرف بموجة السطح، وتحدث حركة الموجة فيها كدوران على سطح الوسط، وتنخفض الموجة عند دخولها إلى الوسط. بطريقة عميقة.
تصنيف الموجات حسب المتوسط
هنا يمكننا تصنيف الموجات إلى فئتين: الأولى تحتاج إلى وسيط للإرسال، والثانية لا تحتاج إلى وسيط “يمكنها التحرك في الفضاء”، وفي الفئة التي تنتشر في فراغ ولا تحتاج إلى وسيط، يطلق عليه “الموجات الكهرومغناطيسية”.
إنها موجات لا تحتاج إلى وسيط وتنقل الطاقة من نقطة إلى أخرى. على سبيل المثال، لهذا النوع من الضوء المرئي المنبعث من أشعة الشمس وينتقل من الفرع إلى الأرض.
أما النوع الآخر الذي يحتاج إلى وسيط لنقل الطاقة التي تحملها الموجات من نقطة إلى أخرى، فهي تُعرف بالموجات الميكانيكية مثل الموجات الصوتية.
انظر أيضًا: ما هي وحدة قياس الصوت والاهتزاز
الخلاصة، دراسة خصائص الموجة جاهزة
في نهاية البحث عن خصائص الموجات وأنواعها المختلفة، وبما أننا أوضحنا تصنيف الموجات بالكامل، ما عليك سوى مشاركة هذا على جميع الشبكات الاجتماعية حتى تسود الفائدة.