فيزيك امواج

فيزيك امواج

وقتي كه صحبت از موج به ميان مي آيد. بلافاصله به ياد امواج خروشان دريا مي افتيم كه به طرف ساحل مي‌آيند و خود را به صخره‌ها مي‌كوبند. اين امواج مقادير زيادي انرژي را از دور دستهاي دريا با خود به ساحل مي آورند. امواج پيوسته به طرف ساحل در حركت هستند، لذا آب فقط در محل خود بالا و پايين ، يا عقب و جلو مي‌رود. اما در واقع موج فقط به همين نوع خاص امواج ختم نمي‌شود. بلكه امواج مختلفي را مي توان نام برد كه در زندگي روزمره خود با آنها مواجه مي‌شويم، ولي بي توجه از كنا آنها عبور مي‌كنيم. به عنوان نمونه مي‌توان به حركت برگهاي درختان كه در پاييز آرام آرام به زمين مي‌افتند، تكه سنگي كه به داخل آب مي‌افتد و امواجي را بر سطح آب ايجاد مي‌كند، امواج صوتي و هزاران نمونه ديگر اشاره كرد.

فيزيكدانان آشفتگي روي سطح اقيانوسها را موج دوره‌اي (تناوبي) مي‌گويند. اين آشفتگي يك نقش يكسان را بطور پيوسته تكرار مي‌كند. جهان پر از امواج دوره‌اي است، اگر چه بيشتر آنها نامرئي هستند. تمام اين امواج آشفتگيهاي دوره‌اي هستند كه وجود ، اشتراك زيادي باهم دارند. اما غير از امواج دوره‌اي ، امواج ديگري نيز وجود دارند كه فقط براي يك لحظه دوام مي‌آورند، اين نوع امواج را امواج پالسي مي‌گويند. ريگي كه به سطح آب مي‌افتد. فلاش دوربين عكاسي ، صداي شليك گلوله از تفنگ از اين گونه‌اند.

مشخصات موج

دامنه موج: دامنه موج ، يكي از مشخصات هر موج حركت نوساني است كه براي توصيف رياضي آن لازم است و آن عبارتست از بيشينه جابجايي جسم نوسان كننده از موضع تعادل آن.

دوره تناوب: دوره تناوب هر نوسان مدت زماني است كه طول مي‌كشد، تا يك نوسان كامل انجام شود. اين مشخصه نيز براي توصيف رياضي حركت نوساني لازم است.

فركانس موج: عكس دوره تناوب را بسامد يا فركانس مي‌گويند. بنابراين واحد آن نيز عكس زمان مي‌باشد در اصطلاح علمي هرتز مي‌گويند.

تقسيم بندي كلي موج

امواج مكانيكي: موجي را كه براي انتقال خود نياز به محيط مادي دارد را موج مكانيكي مي‌گويند. به عبارت ديگري مي‌توان گفت كه اين امواج در خلا منتشر نمي‌شوند. انواع مختلف امواج مكانيكي را مي‌توان با در نظر گرفتن چگونگي رابطه بين حركات ذرهه‌اي ماده با راستاي انتشار خود امواج از هم تمييز داد. اگر حركت ذرات ماده حامل موج ، بر راستاي انتشار موج عمود باشد. در اين صورت موج حاصل را موج عرضي مي‌گويند. به عنوان مثال ، هرگاه انتهاي يك ريسمان قائم تحت كشش را به عقب و جلو به نوسان در آوريم، يك موج عرضي در آن به راه مي‌افتند. اين آشفتگي در طول ريسمان پيش مي‌رود ولي ارتعاش ذره‌هاي ريسمان بر راستاي انتشار آشفتگي عمود است.

از طرف ديگر هرگاه جابجايي ذرههاي حامل موج مكانيكي در راستاي انتشار انجام بگيرد يك موج طولي خواهيم داشت. به عنوان مثال هرگاه انتهاي يك فنر قائم كشيده شده را به بالا و پايين به نوسان در آوريم، يك موج طولي در فنر به راه مي‌افتد و حلقه‌هاي فنر در راستايي كه اين آشفتگي در طول فنر طي مي‌كند، به بالا و پايين ارتعاش خواهند كرد. امواج صوتي از جمله امواح طولي هستند. البته امواج ديگري نيز وجود دارند كه نه بطور كامل طولي و نه بطور كامل عرضي هستند. به عنوان مثال امواج روي سطح آب از اين گونه‌اند.

امواج غير مكانيكي: اين امواج براي انتشار خود به محيط مادي نياز ندارند و در خلا نيز منتشر مي‌شوند. از جمله اين امواج مي‌توان به امواج الكترومغناطيسي ، امواج راديو و تلويزيون ، امواج فرابنفش ، امواج نوري ، امواج ماكروويو اشاره كرد.

موج مادي: در مكانيك كوانتومي به هر ذره مادي يك موج نسبت مي‌دهند. به عبارت ديگر براي هر ذره ماده دو گونه طبيعت در نظر گرفته مي‌شود. طبيعت موجي و طبيعت ذره‌اي. اين دو حالت هيچ وقت بطور همزمان در نظر گرفته نمي‌شود. يعني امكان ندارد در يك پديده هم حالت موجي و هم حالت ذره‌اي در مورد يك ذره در نظر گرفته شود.

امواج را معمولا بر اساس جبهه موج نيز مي‌توان به دو گروه امواج تخت و امواج كروي تقسيم كرد. اگر آشفتگيها فقط در يك راستا منتشر شوند، امواج را امواج تخت مي‌گويند. در هر لحظه معين ، وضعيت در تمام نقاط يك صفحه عمود بر راستاي انتشار ، يكسان است. جبهه‌هاي موج به شكل تخت و پرتوها به صورت خطوط راست و موازي هستند. اما اگر آشفتگي از يك چشمه موج در تمام جهات بطرف خارج منتشر شود، در اينصورت جبهه موج شكل كروي دارند و پرتوها خطهاي شعاعي هستند. در چنين حالت موج را موج كروي گويند. البته شكلهاي ديگري نيز براي جبهه موج مي‌توان در نظر گرفت كه حالت استوانه‌اي از اين جمله مي‌باشد.

منبع: رشد

نقل از : هوپا

فيزيك امواج

مطالب مشابه :

فيزيك امواج

جزوه فیزیک پایه 3 ( موجها ، شاره ، گرما و اپتیک )

دانلود کتاب کامل فیزیک هالیدی

دانلود فيزيك هاليدي ويرایش هشتم نسخه ي فارسي و انگليسي Download Fundamental Of Physics 8th edition b

دانلود کتاب فیزیک هالیدی جلد دوم

فیزیک هالیدی جلد الکتریسیته و مغناطیس به زبان فارسی

دانلود رایگان کتاب تشریح کامل مسائل فیزیک هالیدی جلد ۲

دانلود كتاب فيزيك