كيف تسافر الموجات المستعرضة: لماذا وتفسيرات مفصلة


في هذا المنشور ، سنعرف شرح كيفية انتقال الموجات المستعرضة ووسط انتشارها.

عادةً ما تندرج الموجات المستعرضة ضمن فئة الموجات الميكانيكية ؛ تتحرك الجسيمات أو الذرات في الموجات المستعرضة بشكل عمودي ، مع مراعاة اتجاه الموجة. ستساعدنا الاهتزازات الناتجة في الحركة على معرفة المسار على المستوى المجهري.

الآن لدراسة وفهم التفسيرات التفصيلية لكيفية انتقال الموجات المستعرضة.

ما الذي يمكن أن تنتقل خلاله الموجات المستعرضة؟

الموجات المستعرضة هي نوع من الموجات الميكانيكية التي لا تحتاج بالتأكيد إلى أي وسيط للسفر.

ضمن فئة الموجات المستعرضة ، يمكننا اعتبار الموجات الكهرومغناطيسية أفضل مثال. يمكن لهذه الموجات الكهرومغناطيسية أن تمر عبر الفراغ لأن الفراغ منطقة محددة حيث يمكن أن تجد أي مادة ، مما يؤدي أيضًا إلى غياب الوسيط. يتم إنشاء هذه الموجات من مصدر أساسي وتنتشر من خلال حركة المناطق صعودًا وهبوطًا.

بصرف النظر عن الفراغ ، يمكنهم المرور فقط من خلال المادة الصلبة. حان الوقت لمعرفة أ شرح مفصل عن كيفية مرورهم في الفراغ.

كيف تنتقل الموجات المستعرضة
الصورة الائتمان: صور Pixabay المجانية

هل يمكن أن تنتقل الموجات المستعرضة عبر الفراغ؟

موجات عرضية مثل الضوء ويمكن أن تمر الموجات الكهرومغناطيسية عبر منطقة الفراغ.

المصدر الأساسي للضوء والإشعاع الكهرومغناطيسي هو الشمس ، ويصل إلينا الضوء في شكل ضوء مرئي ينتقل عبر الفضاء أو منطقة الفراغ ؛ يمكنهم السفر عبر الفراغ بسبب طبيعة حركة الجسيمات ، والتي تنطوي على إزاحة الجسيمات في مسار عمودي. تعتبر حركة الجسيمات على شكل موجة موجات عرضية تمر عبر الفراغ.

أكثر واحد الشيء المهم الذي يجب ملاحظته هو أن الفراغ لا تتكون أبدًا من أي وسيط ، ومن المعروف أن الموجات المستعرضة تنتقل دون الحاجة إلى وسيط. يساعد هذان العاملان في إزاحة الموجات المستعرضة عبر الفراغ.

دراسة في أي عملية تنتقل الموجات المستعرضة عبر الفراغ.

كيف يمكن أن تنتقل الموجات المستعرضة عبر الفراغ؟

بشكل عام ، لا تتطلب الموجات المستعرضة وسيطًا معينًا للانتشار.

حركة الجسيمات في الموجات المستعرضة ؛ يجب النظر إليها لتحليل كيفية مرورها عبر منطقة فراغ حيث لا يوجد كيان واحد للمادة أو الوسيط. بشكل عام ، درسنا أن الموجات المستعرضة تتحرك في مسار عمودي على حركة الجسيمات في اتجاه حركة الموجة. تساعد هذه الحركة الجسيمات على النزوح في منطقة مغطاة بالكامل بالفضاء.

تتكون هذه الموجات أيضًا من موجات ذات أطوال موجية أعلى ، مثل موجات الضوء ، التي تنتقل عبر الفضاء أو الفراغ دون أي مشكلة.

الآن لنفهم كيف يتم إنشاء هذه الموجات المستعرضة.

كيف تنتقل الموجات المستعرضة وتتشكل؟

يتم إنشاء جميع الموجات المستعرضة من خلال بعض الاهتزازات. عادة ما تتولد هذه الاهتزازات عن طريق حركة الجسيمات لأعلى ولأسفل.

الموجات المستعرضة ، كما نعلم ، تتحرك بالفعل في اتجاه يساوي 90 درجة لحركة الموجة العامة للجسيمات. بعد الإنشاء بسبب الاهتزاز ، تتحرك في المادة ، وإذا كانت وسطًا صلبًا ، فستستمر حركة الموجة بسلاسة. يعتمد بشكل عام على وسيط الإرسال.

الآن لنعرف مصدر هذه الموجات المستعرضة.

من أين تأتي الموجات المستعرضة؟

المواد الصلبة غير المرنة ، نلاحظ عادة هذه الموجات المستعرضة.

تحتوي الفكرة الفريدة للمواد الصلبة المرنة على إجهاد القص ؛ تكون حركة الجسيمات أثناء هذا الضغط عمودية على إزاحة الموجة. ستشكل هذه الحركة العمودية للذرات الموجات المستعرضة المتكونة من المصدر. تساهم التذبذبات المتولدة في حالة حركة هذه الذرات الصلبة.

دراسة الفروق المعنوية والأساسية بين الموجات الطولية والعرضية.

الفرق بين الموجات الطولية والعرضية

يمكن وصف الاختلاف الكبير بين كل من الطولي والعرضي بكلمات بسيطة على النحو التالي ،

المعلماتطوليمستعرض
  طريقة الاستخدام:اتجاه الذرات في الموجة الطولية هو اتجاه حركة الموجة.يكون اتجاه الذرات في الموجة المستعرضة دائمًا في الاتجاه العمودي لحركة الموجة.
مكونات الموجةعادة ، يتكون من قمم وأحواض.تتكون جميع الموجات المستعرضة من كسور وانضغاطات نادرة.
وسيلة التكاثرمن خلال كل وسط المادةالمواد الصلبة
الإزاحةحركة موازية للطاقة.حركة عمودية للطاقة.
أمثلةمثال نموذجي هو الموجات الصوتية.مثال نموذجي هو موجات الضوء.

الآن دعونا ندرس شرح مفصل للأمثلة من الموجات المستعرضة.

اقرأ المزيد: الموجة المستعرضة مقابل الموجة الطولية

أمثلة على الموجات المستعرضة

الأمثلة النموذجية التي وجدناها في الوسط الذي تخضع فيه الجسيمات للحركة لأعلى ولأسفل تأتي تحت موجات عرضية. بعض الأمثلة الأساسية للموجات المستعرضة هي كما يلي ،

التموجات الناتجة عن طبقة أي سطح مائي

عندما ترمي أي جسم على طبقة الماء ، فإنه سيخلق حركة عشوائية على ذلك السطح ، تُعرف باسم التموجات. يتم إنشاؤه بسبب الأنشطة التلقائية الناتجة عن هذا الكائن ، وتتحرك الاهتزازات لأعلى ولأسفل ، مما ينتج عنه موجات عرضية. يمكن اعتباره نموذجيًا مثال الموجة المستعرضة.

كيف تنتقل الموجات المستعرضة
الصورة الائتمان: صور Pixabay المجانية

تولدت الموجات الثانوية أثناء الزلزال

تتولد الموجات المستعرضة حتى أثناء الزلزال ؛ يتم إنتاج هذه الموجات كعنصر ثانوي. تولد الحركة السريعة للجسيمات داخل قلب الأرض موجات تزيح لأعلى ولأسفل وتتحرك في اتجاه 90 درجة. إنه مثال ممتاز يمكننا من خلاله ملاحظة حركة الجسيمات.

كل الموجات الكهرومغناطيسية

مغنطيسي كهربائي الموجات هي واحدة من أفضل الأمثلة على العرضية أمواج. تأتي الموجات مثل موجات الراديو والميكروويف وموجات الأشعة تحت الحمراء وموجات الأشعة فوق البنفسجية وأشكال أخرى الموجات الكهرومغناطيسية. يُنظر إلى حركة الجسيمات في هذه الموجات على أنها تتحرك في المسار العمودي على إزاحة الموجة بأكملها. نستطيع معرفة الحركة لأنها تمر بمنطقة الفراغ.

يتم إنشاء الموجات على سلسلة بسبب الاهتزاز

عندما تسحب خيطًا ، يبدأ في الاهتزاز ؛ بسبب هذا الاهتزاز ، تبدأ حركة الجسيمات التي تظهر في شكل موجة. حتى هنا ، ستكون حركة الذرات عمودية على مسار حركة الموجة. لذلك ، يمكن أن يكون مثالًا لموجة عرضية.

تشكيل الموجة البشرية

يمكن أن يكون تشكيل الموجة البشرية الذي شوهد في الاستاد خلال مباريات محددة مثالاً مرئيًا جيدًا للموجات المستعرضة.

موجات الماء

حتى في الموجات التي تم إنشاؤها في الماء بسبب إزاحتها ، يمكن اعتبارها مثالًا على الموجات المستعرضة. تُرى الموجات الكبيرة التي ترتفع فوق طبقة الماء تتحرك في الاتجاه الطبيعي لحركة الموجة الكلية. في هذه المرحلة ، تأتي حركة الجسيمات تحت موجات عرضية.

كيف تنتقل الموجات المستعرضة
الصورة الائتمان: صور Pixabay المجانية

حبل

عندما تلعب بحبل وتتأرجحه ، يتم إنشاء موجة ؛ إنها ليست سوى موجات عرضية. حتى في حالة الإزاحة ، يمكننا أن نرى الجسيمات تمر في مسار عمودي. تعتبر حركة ذلك الحبل لأعلى ولأسفل مثالًا بارزًا للموجات المستعرضة.

كيف تنتقل الموجات المستعرضة
الصورة الائتمان: صور Pixabay المجانية

لدراسة حقائق مفصلة تفسيرات سرعة الموجات المستعرضة.

العوامل التي تؤثر على سرعة الموجة المستعرضة

نحن نعلم أن جميع الموجات تتكون من قمم وأعراف تساعد على إزاحة الجسيمات الموجودة في الجسم. تعتبر القمم أعلى نقطة ، بينما القيعان هي النقاط السفلية التي يتم ملاحظتها في أي موجة.

تلعب جميع المصطلحات أدناه دورًا مهمًا في التأثير على سرعة الموجات المستعرضة.

السعة - لا تساهم سرعة الموجات المستعرضة كثيرًا في تغيير سرعة الموجات المستعرضة.

الطول الموجي - سيلاحظ الأطوال الموجية الأطول في الموجات المستعرضة.

متوسطة - تزيح بسهولة في المادة الصلبة.

التردد - يمكن لتكرار ووقت إزاحة الموجات المستعرضة تقدير سرعتها.

ما ورد أعلاه هو بعض المصطلحات الأساسية التي من المهم معرفتها أثناء التقدير سرعة الموجات المستعرضة.

اقرأ المزيد: تردد مثال موجة

الأسئلة المتداولة | أسئلة وأجوبة

اشرح تعريف الموجات المستعرضة؟

تندرج الموجات المستعرضة تحت فئة الموجات الميكانيكية.

لتعريف الموجة المستعرضة بسرعة ، يجب علينا أولاً أن نلاحظ كيف تزيح الموجة المستعرضة. في أي موجات عرضية ، تكون حركة كل جسيم في الاتجاه العمودي بالنظر إلى حركة الموجة. تتحرك جميع الجسيمات في الموجات المستعرضة إما بشكل جانبي أو لأعلى لأسفل.

هل من الممكن أن تحمل الموجات المستعرضة الطاقة؟

يمكن أن تحمل الموجات المستعرضة الطاقة أثناء حركتها.

إذا لاحظنا حركة الجسيم في الموجة المستعرضة ، فسنجد أنها تتحرك عموديًا على حركة الموجة. أنها تنتج قمم وأحواض. هنا ، يمكننا أن نرى أن الطاقة يتم نقلها من اليسار إلى اليمين مع الحركة.

هل يمكن أن تنتقل الموجات المستعرضة عبر السوائل؟

السوائل عبارة عن مزيج من السوائل والغازات.

نظرًا لأن الموائع تشتمل على كلا الوسطين ، فلن يكون من السهل نشر الموجات المستعرضة في هذا الوسط. حتى الموجات المستعرضة السائلة لا تجد الوسيط المناسب لانتشار الجسيمات. نحن نعلم أن الموجات المستعرضة تزيح دائمًا بشكل عمودي على حركة الموجة في أي وسيط. ومع ذلك ، فإنه غير ممكن في حالة الوسط المائع.

هل يمكن لجميع الموجات المستعرضة السفر بدون وسيط؟

تتطلب الموجات المستعرضة دائمًا بعض الوسيط للتحرك من مكان إلى آخر أو من كائن.

نحن نعلم بالفعل أنها مكون أساسي للموجات الميكانيكية التي تتطلب دائمًا بعض المادة أو الوسيط لتزاحم من نقطة إلى أخرى. أيضًا ، هناك نقطة أساسية وهي أن الموجات المستعرضة تحتاج إلى وسيط صلب لنقلها.

هل من الممكن أن تنتقل الموجات المستعرضة في غازات؟

لا يمكن أن تمر الموجات المستعرضة عبر المادة الغازية.

ستواجه الجسيمات التي تنتقل في وسط غازي صعوبة في الانتشار بشكل عرضي لأن الجسيمات الموجودة في المادة الغازية لن يكون لها قوة دافعة ميكانيكية في الاتجاه الذي سيكون طبيعيًا للحركة الموجية للموضوع.

كيف يمكن أن تنتقل الموجات المستعرضة عبر الفراغ؟

في منطقة الفراغ ، يمكن فقط للموجات المستعرضة التحرك بسبب المسار الذي يتبعه الجسيم في الموجات المستعرضة.

تحت فئة الموجات المستعرضة ، يتم تضمين الموجات الكهرومغناطيسية. يتضمن الطيف الكهرومغناطيسي دائمًا موجات مختلفة تنتقل عبر العديد من المناطق. الأنواع الرئيسية من الموجات التي تندرج تحت هذا هي الموجات المرئية وموجات الراديو التي عادة ما يكون لها إزاحة طويلة للجسيمات التي تتحرك في الفراغ.

راجافي أشاريا

أنا Raghavi Acharya ، لقد أكملت تخرجي في الفيزياء بتخصص في مجال فيزياء المادة المكثفة. امتلاك فهم جيد جدًا في Latex و gnu-plot و octave. لطالما اعتبرت الفيزياء مجالًا جذابًا للدراسة وأنا أستمتع باستكشاف المجالات المختلفة لهذا الموضوع. في وقت فراغي ، أشرك نفسي في الفن الرقمي. تهدف مقالاتي إلى تقديم مفاهيم الفيزياء بطريقة مبسطة للغاية للقراء. دعنا نتواصل من خلال - LinkedIn: https://www.linkedin.com/in/raghavi-cs-260a801b1 معرف البريد الإلكتروني: raghavics6@gmail.com

آخر المقالات