هل سعة الموجة تتناقص: متى ولماذا وكيف وحقائق مفصلة


حصلنا على إجابة على السؤال "هل سعة الموجة تتغير؟" في الوظيفة السابقة. لذا في هذا المنشور ، سنلقي نظرة على موضوع "هل تقل سعة الموجة؟ متى ولماذا وكيف؟ " لذلك دعونا نبدأ.

يعتبر اتساع الموجة من أهم خصائصها ، حيث يمكننا من تحديد طاقة الموجة. نتيجة لذلك ، مع انخفاض الطاقة أو الطاقة (كمية الطاقة التي توفرها الموجة لكل وحدة زمنية) بمرور الوقت ، يتناقص اتساع الموجة.

قبل الخوض في عمق أسئلتنا ، هل تقل سعة الموجة وكيف ومتى ولماذا؟ أولاً ، لنبدأ بفهم أساسي للموجة وسعتها.

⇢ أهمية الموجة:

في الفيزياء ، مصطلح الموجة له ​​معنى أساسي ولكنه واسع. 

يمكن اعتباره تذبذبًا أو ، بشكل أكثر دقة ، اضطراب ينتقل عبر الزمكان حاملاً الطاقة. نتيجة ل، حركة الموجة تُعرَّف بأنها حركة تنقل الطاقة من نقطة إلى أخرى عن طريق إحداث اضطراب. 

المصدر ويكيبيديا

لا تتسبب حركة الاضطراب في إزاحة الجسيمات في هذا الوسط. نتيجة لذلك ، بينما تنقل الموجة الطاقة ، فإنها لا ترتبط بالنقل الجماعي. تصنف الأمواج إلى فئتين مذكورة أدناه:

  1. موجات طولية: تندرج الموجات الصوتية تحت هذه الفئة.
  2. الموجات المستعرضة: تندرج الموجات الكهرومغناطيسية (الموجات الضوئية) ضمن هذه الفئة.

الآن ، سعة الموجة مصطلح آخر يجب أن نعرفه.

أهمية اتساع الموجة:

يُعرَّف الحد الأقصى للإزاحة للجسيم بسبب اضطراب في الوسط من نقطة استراحته على أنه سعة الموجة. تقاس أقصى إزاحة للجسيم بالأمتار. سعة الموجة تساوي نصف طولها الموجي.

اعتمادات الصورة: جيف روث ، اتساع الطول الموجي للحوض الصغير, CC BY-SA 3.0

في حالة الموجات الصوتية ، السعة هي فقط جهارة الصوت. السعة تحدد السطوع أو كثافة مقارنة بموجات الضوء الأخرى التي لها نفس الطول الموجي عندما يتعلق الأمر بموجات الضوء. 

الآن ، محور مقالتنا هو: هل تقل سعة الموجة؟ لذلك دعونا نتحرك في هذا الاتجاه.

هل سعة الموجة تنخفض؟

اتساع الموجة مهم بلا شك ، لكنه ليس خاصية ثابتة. يمكن أن يتغير اتساع الموجة اعتمادًا على العناصر البيئية مثل الطاقة والمسافة والوقت والسرعة.

وفقًا لتناسب هذه العوامل (يمكن أن يكون متناسبًا بشكل مباشر ، أو متناسبًا عكسيًا ، وما إلى ذلك) مع السعة يؤدي إلى تغيير في السعة. على سبيل المثال ، يحدث انخفاض في السعة بسبب فقدان الطاقة وزيادة المسافة.

هل سعة الموجة تقل

وبالتالي ، إذا كانت الموجة الصوتية ذات سعة أكبر من الأخرى ، فإن صوتها أعلى ، في حين أن الموجة الصوتية ذات الاتساع المنخفض يكون لها جهارة صوت أقل. عندما يتعلق الأمر بموجات الضوء ، فإن السعة الأكبر لا تعني ارتفاع جهارة الصوت ، بل تعني شدة عالية ، بينما مصطلح السعة المنخفضة يعني شدة منخفضة.

لماذا تقل سعة الموجة؟

يعتبر كل من التردد والسعة من الصفات الموجية المرتبطة بالطاقة.

تردد الموجة يتناسب طرديًا مع طاقة الموجة ، وكذلك مربع سعة الموجة. لأن التردد هو هوية الموجة ، إذا تغير مع تغير في الطاقة ، فإن الموجة لن تبقى كما هي. نتيجة لذلك ، عندما تنخفض الطاقة ، تقل سعة الموجة.

متى تقل سعة الموجة؟

⇨ عندما تمر أي موجة عبر وسيط ، فإنها تتعرض لخسائر. عندما تمر أي موجة عبر الوسط ، فإنها تنتشر في الوسط. 

علاوة على ذلك ، خلال هذا الانتشار ، يمتص الوسط جزءًا من الموجة. عندما تحمل الموجة الطاقة ، فإن انتشارها وامتصاصها يشير إلى انتشار الطاقة وامتصاصها. وبالتالي ، فإن فقدان الطاقة الذي تتعرض له الموجة سيتجسد في تقليل سعة الموجة.

هل تقل سعة الموجة بمرور الوقت؟

لا ينبغي أن يتغير اتساع الموجة بمرور الوقت إذا افترضنا الظروف المثالية.

ومع ذلك ، نحن نعيش في العالم الحقيقي ، حيث تفقد الموجة طاقتها بمرور الوقت بسبب العوامل البيئية. هذا يتسبب في انخفاض سعة الموجة.

لماذا تقل سعة الموجة بمرور الوقت؟

⇨ لا توجد أنظمة عديمة الاحتكاك في العالم الفعلي.

للتغلب على الاحتكاك في نظام الاحتكاك ، تفقد الموجة طاقتها من أجل الانتشار. نتيجة لذلك ، مع مرور الوقت ، تفقد الطاقة مع انتشار الموجة ومحاولة التغلب على الاحتكاك ، مما يؤدي إلى انخفاض في السعة.

عند التفكير في حركة توافقية بسيطة ، فإن سعة الموجة التوافقية البسيطة تنخفض بشكل كبير بمرور الوقت ، وهو ما يشار إليه باسم التخميد. يوضح الرسم البياني أدناه التخميد كدالة للوقت في موجة توافقية بسيطة.

اعتمادات الصورة: مجهول ، موجة جيبية رطبة, CC BY-SA 3.0

هل السعة تتناقص عبر المسافة؟

تعد المسافة جانبًا مهمًا آخر يؤثر على اتساع الموجة.

مع مرور الوقت ، تزداد المسافة ، مما يتسبب في فقدان الطاقة من خلال موجة الانتشار. وبالتالي ، تزداد المسافة ويزداد السعة كلما ابتعدت الموجة عن المصدر. هذا هو سبب ارتفاع سطوع الضوء بالقرب من المصدر ، ومع تقدمك بعيدًا ، يمكنك ملاحظة سطوع أقل.

لماذا السعة تتناقص على مسافة؟

⇨ عندما تنتقل الموجة عبر وسط ما ، فإنها تفقد طاقتها أثناء انتقالها لمسافة أبعد.

تنتشر الموجة على مساحة أكبر وأكبر مع ارتفاع المسافة بينها وبين مصدرها. تفقد الموجة الطاقة في الوسط أثناء انتشارها ، ونتيجة لذلك تقل سعة الموجة.

الأسئلة المتداولة (FAQs) حول تقليل السعة:

س: لماذا تقل سعة الموجة بعد الانعراج؟

الجواب: الانعراج هو ظاهرة فيزيائية تُستخدم عندما تواجه الموجة عقبة أو تنتقل عبر فتحات صغيرة ، كما هو موضح في الشكل أدناه.

عندما تتعرض الموجة للانحراف ، فإنها تتمدد على مساحة أكبر. تقل طاقة الموجة مع ارتفاع مساحتها ، وبالتالي ينخفض ​​اتساعها أيضًا.

س: عندما ننظر إلى السماء ، لماذا تبدو الشمس أكثر إشراقًا من النجوم الأخرى الأكبر منها؟

الجواب: عندما تأتي الطاقة من النجم والشمس في شكل موجة ضوئية ، يجب عليهم التغلب على الوسط القادم في طريقهم. لمواصلة الانتشار ، تفقد النجوم طاقتها في الوسط. 

إذا كان النجم أكبر من الشمس ، فلديه طاقة أعلى من الشمس. ولكن نظرًا لأن مسافة الشمس عن الأرض أقل من أي نجم آخر أكبر ، فإن فقد الطاقة يكون أيضًا أقل. وبالتالي فإن سعة الموجة الضوئية أو سطوع الشمس أعلى من النجم الأكبر منها.

نأمل أن نتمكن من تقديم إجابات مقبولة على أسئلتك. هل سعة الموجة تنخفض؟ لماذا تقل سعة الموجة؟ متى تقل سعة الموجة؟ لماذا تقل سعة الموجة بمرور الوقت؟ لماذا ينخفض ​​الاتساع عبر المسافة؟ لقراءة المزيد من المقالات المتعلقة بالعلوم ، يرجى زيارة موقعنا على الإنترنت.

ألبا ب.راجاي

أنا ألبا رجائي ، أكملت درجة الماجستير في العلوم مع تخصص في الفيزياء. أنا متحمس جدًا للكتابة عن فهمي للعلوم المتقدمة. أؤكد أن كلماتي وأساليبي ستساعد القراء على فهم شكوكهم وتوضيح ما يبحثون عنه. بصرف النظر عن الفيزياء ، أنا راقصة كاثاك مدربة وأيضًا أكتب مشاعري في شكل شعر أحيانًا. أستمر في تحديث نفسي في الفيزياء وكل ما أفهمه أقوم بتبسيطه وإبقائه في صلب الموضوع بحيث يوصل القراء بوضوح. يمكنك أيضًا الوصول إلي على: https://www.linkedin.com/in/alpa-rajai-858077202/

آخر المقالات