طور موجة

زاوية الطور

وفي هذا السياق، فرق الطور هو الفرق بين طوري موجتين لهما نفس التردد (بالتالي نفس طول الموجة).

زاوية الطور الصفرية هي زاوية الطور عند الزمن.

الدورة

يتضح من ذلك أن معادلة جبرية واحدة وهي معادل موجة، مثل

إضافةً إلى ذلك، يمكن بواسطتها وصف تغير التيار المتردد ووصف تغير الجهد المتردد، كما يمكن بها وصف حركة دوران الأرض حول محورها، وحركة دوران الأرض حول الشمس. في نفس الوقت يمكن للمعادلة الموجية وصف حركة رقاص الساعة.

في هذا الإطار، دورة التيار الكهربائي المتردد: تتغير شدة التيار الكهربائي المتردد بطريقة موجية، حيث يهبط من قمة عظمى إلى قاع ثم يعلو ثانيا ليصل إلى قمة عظمى ثانية (قارن الشكل اعلاه). الزمن بين قمتين متتاليتين للتيار المتردد هو زمن الدورة.

في هذا الإطار، بالمثل: نأخد مثال الأرض في دورانها حول الشمس. تدور الأرض في فلكها بطريقة دورية حول الشمس، من الصيف إلى الخريف إلى الشتاء إلى الربيع، ثم يأتي الصيف مرة ثانية، وهكذا فتكون دورة الأرض هي 365 يوم أو سنة.

في هذا الإطار، كذلك تدور الأرض حول محورها خلال 24 ساعة، أي أن زمن دورة الأرض حول نفسها 24 =T ساعة.

رأينا أعلاه العلاقة بين زمن الدورة T والتردد ƒ:

ولعل القاريء قد توصل إلى أن دورة رقاص الساعة هي 1 ثانية.

وفي السياق ذاته، تعرف الدورة T بأنها زمن دورة واحدة (أنظر الشكل)، أو زمن طول الموجة، الزمن بين قمتين متتاليتين لموجة أو الزمن بين قاعين متتاليين للموجة.

حيث: التردد ƒ هرتز

وزمن الدورة T ثانية.

انزياح الطور

إضافةً إلى ذلك، وبالنسبة إلى موجة جيبية طويلة لا نهائية يكون التغير في الزاوية مساويا للإزاحة الزمنية بين الموجتين.

• تصبح:
• ويصبح «طورها»
• قد انزاح بمقدار:
• راديان.

ومن جهة أخرى، يوضح الشكل انزياح الطور بين موجتين لهما نفس التردد. ويقدر انزياح الطور بالزاوية .

فإذا كانت الفرق الزمنيللدورة،

فرق الطور

• لنأخذ مثال الجهد المتردد، ومعادلته كالآتي:
• حيث:
• هو القيمة العظمى للجهد الكهربائي (ويسمى مطال الجهد)
• ونقارن دالة الجهد بدالة التيار:
• ونحسب فرق الطور كالآتي:
• أو .

اتساق الطور

وعلى صعيد آخر، يعبر اتساق الموجات في الفيزياء عن صلاحية موجة لكونها في مرحلة معينة من الطور متوافقة مع أطوار موجات أخرى، تلك الموجات الأخرى تكون عادة لها نفس طول الموجة. يعمل جهاز الليزر على اتساق موجات الضوء الصادر منه عن طريق عكس الضوء داخله عدة مرات. وباتساق الموجات يكون شعاع الليزر شديدا ورفيعا وله طول موجة واحد. يستعمل اتساق الموجات في أجهزة عديدة مثل مقياس ميكلسون للتداخل كما هناك تجربة شهيرة لميكلسون استعملها في البحث عن «أثير الضوء» وبين بها أنه لا يوجد شيء اسمه الأثير، تلك هي تجربة ميكلسون ومورلي.

من جهة ثانية، وفي الفيزياء تصف ميكانيكا الكم الجسيمات على أنها موجات . وهي تستعمل أنواعا من الدوال الموجية المركبة، ونظرا لأن مربع مطال الموجة يتناسب مع احتمال وجود الجسيم عند نقطة معينة، فتكون الدالة الموجية مرتبطة بالطور. وتتيح رياضة الأعداد المركبة لوصف التداخل بين الموجات التي تعبر عنها ميكانيكا الكم . ولذلك يتحكم طور الجسيم في خصائصه الكمومية.

• اقرأ كذلك
• تيار أحادي الطور
• نظام متعدد الأطوار
• ثلاثي الأطوار
• زاوية الطور
• تغير الطور
• طول الموجة
• تشويه الطور
• تردد فراغي
• العدد الموجي
• قانون براج
• حيود براج
• تذبذب
• تداخل الموجات
• تداخل الإشارات
• مرشح التداخل
• جهاز تداخل صفري
• قياس التداخل
• قياس التداخل ثنائي الاستقطاب

والحركة بالتردد ƒ يقترن بزمن دورة الموجة

علاوةً على ذلك، ويلفت نظرنا أن رغم اختلاف دالة الإزاحة الابتدائية عن الدالة الجيبية الموصوفة أعلاه إلا أنهما يتميزان بنفس الطور.

T زمن الدورة

علاوةً على ذلك، هي طور الموجة والتي تحدد الإزاحة الابتدائية عند الزمن t = 0.

ƒ التردد.

اختلاف طور موجتين لهما نفس التردد

• نعتبر حركة موجة جيبية طبقا للمعادلة:
• وأردنا تطبيقها في حالة التيار المتردد نحصل على الآتي:
• التردد الزاوي ، ويقاس ب راديان/ثانية