موجة

الخواص المميزة للأمواج

• تتميز الأمواج عن الجسيمات بامتلاكها مجموعة من السلوكيات الفيزيائية:
• الانعكاس ويقسم إلى انعكاس منتظم وانعكاس غير منتظم.
• الانكسار.
• الحيود.
• التداخل، ويقسم إلى تداخل بناء وتداخل هدام.
• التشتت.
• التبعثر.
• الانتشار الخطي.

ع = (التردد)د × (طول الموجة) ل

• وقد تتغير سرعة انتشار الموجة في نفس الوسط بتغير كثافة هذا الوسط أو درجة حرارته.
• يتوقف تردد الموجة على تردد المصدر وليس وسط الانتشار.
• انظر كذلك
• موجة صوتية
• أمواج شعرية
• مويجة
• تأثير دوبلر
• سرعة الطور
• موجة مستقرة

من جانب آخر، وتتوقف سرعة انتشار الموجة في وسط على طبيعة هذا الوسط أي أنها تتغير بتغير هذا الوسط.

• حيث ع هي السرعة التي تتحرك بها الموجة، ووحدتها متر في الثانية.
• ل هي طول الموجة، ووحدتها مترm.
• د هو تردد الموجة أو تواترها ووحدته القياسية الهيرتز Hz، أو 1/ ثانية.

مفاهيم أساسية

وفي هذا الصدد، التردد Frequency أو التواتر: هو مقدار تكرر الموجة الواحدة ذات الطول الموجي المتفق عليه في كل وحدة زمن. ويعرف بالعلاقة التالية.

حيث T زمن كل فترة (دورة).

العلاقات الأساسية

ومن ناحية أخرى، طول الموجة Wavelength: تم الاتفاق على أن طول الموجة هو المسافة بين قمتين متتاليتين أو بين قاعين متتاليين.

د = 1 / ن

• د هو تردد الموجة ووحدته القياسية الهيرتز Hz ، أو 1/ثانية.
• ن هو الزمن بين بداية ونهاية موجة واحدة، أو الزمن بين قمتين متتاليتين.
• العلاقة بين سرعة انتقال الموجة وطولها وترددها هي:

الأوساط المادية

ومن جهة أخرى، تنتشر الأمواج في أنواع متعددة من الأوساط الفيزيائية، التي يشترط بها بعض التماسك لتأمين نقل الإشارات الموجية، ويمكن تصنيف الأوساط التي تنتشر بها الأمواج حسب خواصها الفيزيائية:

من جهة ثانية، وسط متماثل المناحي isotropic medium: إذا كانت الخواص الفيزيائية للوسط متماثلة في جميع الاتجاهات.

كذلك، وسط محدد bounded medium: وهو الوسط المحدود القياس، وإلا صنف أنه غير محدد.

من جانب آخر، وسط متجانس uniform medium: إذا كانت الخواص الفيزيائية لجميع نقاط الوسط متشابهة.

علاوةً على ذلك، وسط خطي linear medium: وهو وسط يمكن فيه جمع مطالات الأمواج في أي نقطة عند اجتماع موجتين فيها.

أنواع الأمواج

• وهناك نوعين من الموجات وهما:
• الموجات الكهرومغناطيسية
• الموجات الميكانيكية
• الوصف الفيزيائي للأمواج

ومن ناحية أخرى، الأمواج الطولية: يكون منحى التموج موافقا لمنحى الانتشار في الأمواج الطولية مثل أمواج النابض وأمواج الصوت. وتكون على شكل تضاغطات وتخلخلات. تنتقل في الأوساط المختلفة (صلب وسائل وغاز) لأنها لا تحتاج إلى قوى تماسك كبيرة بين الجزيئات.

يمكن تقسيم الأمواج إلى أمواج طولية وأمواج عرضية.

في هذا الإطار، تنتقل الموجات العرضية (المستعرضة) في الوسط المرن (مثل الجسم الصلب والسطح الحر للسائل) الذي تتوافر بين جزيئاته قوى تماسك كافية ليتمكن الجزيء المهتز من تحريك الجزيئات المجاورة له باتجاه عمودي على اتجاه انتشار الموجة.

من جانب آخر، الأمواج العرضية: هي الأمواج التي يكون فيها منحى التموج متعامدا مع منحى انتشار الموجة مثل موجات الماء والحبل المتحرك والموجات الكهرومغناطيسية، وتكون على شكل قمم وقيعان.