5 أمثلة على التداخل البناء: حقائق مفصلة

سيسمح لنا مثال التداخل البناء في العالم الحقيقي بفهم ما يحدث في المستوى الجزئي للفيزياء.

عندما تتداخل موجتان لهما نفس السعات مع بعضهما البعض ، فسيكون لهما إزاحة الموجة الناتجة في نفس الوسط مع السعة المكافئة للموجات الأصلية. دعونا نرى بعض أمثلة التدخل البناء ونفهم عملية التدخل.

تدخل الألوان

التداخل في حد ذاته هو أحد أمثلة التداخل البناء. دعونا نرى كيف يعمل هذا. أولا ما هو التدخل؟ إنه المفصل المشترك لموجتين تتلامسان مع بعضهما البعض.

يمكن أن توجد الموجات بجميع أشكالها ، من الضوء والصوت والكهرومغناطيسية. تتكون الأمواج من عاملين مختلفين يعرفان باسم القمة والقاع. هنا ، تعني القمة العقدة العلوية للموجة والقاع هو العقدة السفلية للموجة.

تحدث هذه العقد العلوية والسفلية للموجة فرقًا كبيرًا عندما تسير اثنتان من هذه الموجات جنبًا إلى جنب مع بعضهما البعض. قل متى هذه الموجات تلتقي وتتدخل ، بمعنى داخلي ، هم في طور مع بعضهم البعض.

عندما تلتقي العقد العليا لموجة واحدة أخرى ، أي ، فإن قمم موجتين تلتقيان ببعضهما البعض توصف بأنها بناءة تدخل. الآن دعونا نرى كيف يعمل هذا المفهوم بشكل جيد من حيث الألوان عند النظر.

ألوان الفقاعات يُقال أن يكون أحد أمثلة التداخل البناء. هناك ألوان مختلفة تخضع لتدخل بناء. وهي صفراء وأرجوانية ، حيث تلتقي قممها مع قمة أخرى وتشكل نمط موجة.

اسمحوا لي أيضا أن أقول لك ذلك الحيود هو الأثر اللاحق من ظاهرة التداخل. عندما تنحرف الألوان عمومًا في زوايا مختلفة مختلفة ، تشكل أخيرًا صورة نهائية. إنها تتداخل مع بعضها البعض ، لذلك نحصل على نمط جديد من الموجات ، وأحيانًا بألوان مختلفة أيضًا.

حيود شق واحد

حسنًا ، يمكن للمرء أن يتساءل عن علاقة حيود الشق الفردي بمثال التداخل البناء. في الواقع ، إنه كذلك ، إن لم يكن في العملية ، فهو بالتأكيد في المنتج النهائي.

تهدف تجربة الشق الفردي إلى إظهار كيفية انحناء موجات الضوء حول زاوية أي سطح مستهدف ومدى تشكيلها لنمط موجة ناتج في نفس الوسط أو بالأحرى نمط مختلف.

عندما نسمح للضوء بالدخول إلى شق من البعد الذي يتوافق مع الطول الموجي للضوء الذي يُسمح له بالمرور ، الآن عندما يمر شعاع من الضوء عبر الشق ، يخضع الضوء للانحراف ويظهر كنوع جديد من الموجات.

الآن كيف يصبح هذا مثال تدخل بناء؟ سوف تصور الموجة الناتجة ما إذا كانت الموجة كانت أم لا بناءة أو مدمرة في الطبيعة. ستخبر الزاوية التي تم فيها إزاحة الضوء إلى موضع جديد عن نوع التداخل.

ستكون الموجة بعد إصابة الهدف يسمح لها بالانتشار في اتجاه محدد بحيث تتشكل جبهة الموجة وفقًا لذلك. سوف تتداخل الموجات الخارجة من الشق مع بعضها البعض في أي وقت من الأوقات.

إذا زادت الموجة بطريقة معينة ، فنحن بحاجة إلى معرفة أنها تداخل بناء حتى نتمكن من رؤية شعاع الضوء في هذه العملية.

تجربة الشق المزدوج يونغ

التجربة مرتبطة بشكل أو بآخر بتجربة الشق الواحد. كان هناك شق واحد فقط ، لكن في هذه التجربة ، نرى فتحات مزدوجة لانتشار موجات الضوء.

تتعامل التجربة أيضًا مع إبراز الطبيعة الحقيقية للضوء ، سواء كان جسيمًا أو موجة. في الواقع يبدو أنها موجة لأنها تعطي شعاعًا في النتيجة النهائية.

لذلك يمكن أن يكون أيضًا ضمن فئة أمثلة التداخل البناء حيث تتراكم الموجة الناتجة مع بعضها البعض مما يخلق موجات كبيرة تمامًا. اتساعهما هو نفسه لأن العقدتين العلوية والسفلية تلتقيان ببعضهما البعض.

اعتمادًا على نوع نمط الموجة الذي يتم تكوينه عندما تضرب الموجة الضوئية الشقوق ، نقرر ما إذا كان التداخل بناء أو هدَّام. إذن ، الزاوية التي تصطدم فيها موجة الضوء بالشق تكون a تأثير كبير على النمط الناتج للموجة.

من المفترض أن يتم أخذ الزاوية التي اصطدمت بها الموجة الضوئية بالهدف في الاعتبار. والسبب هو عندما تظهر كواجهة موجة حيث تحدد الزاوية وعدد الموجات الموجودة نوع التداخل.

"ملف: 2slits.png" بواسطة النفس مرخص بموجب CC BY-SA 3.0

تجمع المياه

يعد حوض الماء أحد أفضل الطرق لفهم نمط التداخل ، وهو أيضًا مثال سهل بناء على التداخل. لذلك يعتبر هذا بمثابة تجربة في بعض الحالات لفهم مفهوم التداخل بشكل أفضل.

على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك شخصًا يقف داخل المسبح ويضرب كلتا يديه ذهابًا وإيابًا. لذلك ستجعل بالتأكيد أنماط موجية. لذلك عندما تتحرك العقارب إلى الأمام والخلف ، فإن القيعان ، كما في الأمواج ، ستلغي الداخل.

يُطلق على الإلغاء أنه تداخل مدمر. وعندما تستمر الأمواج في الجمع ، يكون الأمر كذلك تداخل بناء. والسبب ، كما ذكرنا سابقًا ، أن العقد من الأعلى والأسفل ستلتقي مع بعضها البعض ، وسيؤدي ذلك إلى أن يكون لنمط الموجة اتساع بقيمة أكبر.

سيكون للتداخل الذي تحدثه الموجة نمط دائري ، وتعتبر واجهة الموجة ، والمعنى ، والموجات الثانوية التي تأتي من الموجات الأولية التي تختلط مع بعضها البعض.

هنا نرى التداخل البناء حيث يتم إضافة الموجة في بركة الماء مع بعضها البعض عند يتم ضرب الماء باليد ذهابًا وإيابًا. تلتقي قمة وقمة موجتين بشكل أساسي عند نقاط الإيماء.

صوتيات

تعد مكبرات الصوت مثالًا ممتازًا للتداخل البناء لأنها ستضمن سماع المستمع للموجات الصوتية عند إخمادها بصوت عالٍ في قاعة واسعة.

بشكل أساسي ، عندما يكون هناك متحدثان في القاعة وعندما يتم تشغيلهما معًا ، يقال إنهما يمتلكان نمط تداخل بناء. تسير العملية على هذا النحو ، يجب أن يكون بدء الصوت الصادر من كلا مكبري الصوت بنفس السعة.

والسبب في أن تكون السعة هي نفسها أنه عندها فقط يُسمع الصوت بنفس المقياس. يجب أن تكون قمتا الأمواج متساويتين وتلتقيان في المكان المحدد.

عندما نعتبر أن للموجات الصوتية نفس السعة ، فإن الموجات لها العقد الخاصة بها في النقطة التي يكون فيها القمم والقيعان تلتقي في نفس النقطة وهي في المرحلة. ال تردد الصوت هو نفسه أيضًا عندما يتم توصيله بمصدر واحد ، لذلك لا يوجد فقد كبير للطاقة في مثل هذه الحالات.

هناك أيضًا احتمالات للتداخل المدمر عندما تلتقي الأمواج ولكن ينتهي بها الأمر إلى إلغاء بعضها البعض. هذا عندما قمة الموجة الواحدة هي الجزء السفلي من الموجة يلتقي القمة التي هي الجزء العلوي من الموجة ، حيث يلتقي أحدهما الآخر في نفس النقطة.

ومن هنا عندما يخرج الصوت من كليهما ، يبدو أن مكبرات الصوت هي نفسها لمجرد أن لها نفس السعة وحتى عندما يؤثر الطول الموجي ومثل هذه العوامل على الموجات الصوتية.

الات موسيقية

تعد الآلات الموسيقية طريقة رائعة لشرح مثال التداخل البناء. لديهم موجات صوتية تتداخل مع بعضها البعض وتعطي نتيجة في شكل بناء أو هدّام.

تساهم الآلات الوترية بشكل أساسي في التداخل البناء. لنأخذ الجيتار كمثال لهذا المفهوم. عندما نقوم بضبط القيثارات بطريقة تجعلنا نسمع نغمة أنيقة وممتعة أثناء العزف والسبب هو أن التداخل البناء قد حدث في عملية الضبط.

مثال تدخل بناء
"غيتار" by فيكتور مرخص تحت CC BY-SA 2.0

السبب وراء ضبط آلات الأوتار في الغالب هو أنه أثناء تشغيلها ، نحتاج إلى سماع الصوت الموجود في المرحلة وودي. ترتب الموجات الصوتية الناتجة عن الآلة التي يتم العزف عليها في نمط لا يوجد فيه أي اضطراب في طريقة إيصالها.

يزداد وجود الموجة كما يتم لعبها بسبب إنهم يجمعون بعضهم البعض ، والسعة بطريقة تجعلها أكثر أهمية من السعة الفردية للموجة. لذا فإن قمم حاضر الموجة ستلتقي بلا شك عند نقطة واحدة ونفس القيعان أيضًا.

بهذه الطريقة ، يمكننا سماع مقطوعة موسيقية أفضل ، وستخرج كمية أقل من الضوضاء من الآلات. وهذا هو السبب الرئيسي وراء ضبط الآلات الوترية دائمًا قبل العزف عليها.

دعونا نرى كيف توجد آثار جانبية موجودة في مثل هذه الحالات. هناك شيء يسمى تردد النبض. يتكون الصوت من عدة موجات معًا، والتي لها مختلف الترددات، وعندما تلتقي الموجة بأكملها ببعضها البعض ، فإنها إما تضيف أو تلغي. لذلك نجد رسميًا نمط تداخل بناء هنا.

انتقل إلى الأعلى