خصائص الموجات
هناك العديد من الخصائص التي يستخدمها العلماء لوصف الموجات، وفيما يلي توضيح لكل خاصية من هذه الخصائص:
التردد
يعبر التردد (بالإنجليزية: Frequency) عن عدد المرات التي تعبر فيها قمم الموجة نقطة معينة خلال ثانية واحدة، ويتم قياس التردد عادة بوحدة الهيرتز التي تساوي موجة واحدة لكل ثانية، ويتم عادة تمثيل التردد بالحرف (f)، أما فترة الموجة (بالإنجليزية: Period) فهي الفترة الزمنية الفاصلة بين حدوث قمتين متتاليتين في الموجة؛ أي المدة الزمنية اللازمة لإكمال دورة واحدة، وعبور موجة كاملة من إحدى القمم إلى القمة التالية عبر نقطة معينة، ويتم قياس الفترة عادة بالوحدات الزمنية مثل الثواني، ويتم تمثيلها بالحرف (T)، ويجدر بالذكر هنا أن تردد الموجة وفترتها يرتبطان ارتباطًا وثيقًا ببعضهما، ويمكن تمثيل هذه العلاقة من خلال المعادلات الرياضية الآتية:[١][٢]
- فترة الموجة = 1/تردد الموجة، أو
- فترة الموجة = الطول الموجي/سرعة الموجة.[٣]
فمثلاً لو كانت هناك موجة طولها الموجي هو 12 متراً، وسرعتها هي 6 م/ث، فإن فترتها هي: فترة الموجة = الطول الموجي/سرعة الموجة = 12/6 = 2 ثانية.[٣]
الطول الموجي
يمكن تعريف الطول الموجي (بالإنجليزية: Wavelength) بأنه المسافة الأفقية الفاصلة بين قمتين متتاليتين،[٣] أو قاعين متتاليين، ويتم التعبير عنه عادة بالرمز اليوناني (λ)،[١] ويمكن تعريف القمة بأنها أعلى نقطة في الموجة، أما القاع فهو أدنى نقطة في الموجة،[٤] ويُقاس الطول الموجي بالأمتار عادة.[١][٢]
سعة الموجة
تعبر سعة الموجة (بالإنجليزية: Amplitude) عن ارتفاعها، وتُقاس بالأمتار عادةً، وترتبط ارتباطًا مباشرًا بكمية الطاقة التي تحملها،[٢] وهي عبارة عن المسافة العمودية من قمة الموجة إلى خط مستوى سطح الموجة أو وضع الراحة للموجة، وهي تساوي نصف ارتفاع الموجة.[٣]
سرعة الموجة
من خصائص الموجات أيضاً هي سرعة الانتشار (بالإنجليزية: Speed) وهي السرعة التي يتحرك بها اضطراب الموجة، وتعتمد عادة سرعة الموجات الميكانيكية على الوسط الذي تنتقل الموجة من خلاله؛ فعلى سبيل المثال ينتقل الصوت في الماء بسرعة مختلفة عن سرعته في الهواء، ويتم تمثيل سرعة الموجة عادة بالحرف (v)، ويمكن حساب السرعة عبر ضرب التردد في الطول الموجي للموجة، وذلك ما يمكن التعبير عنه بالعلاقة الرياضية الآتية:[١]
- سرعة الموجة = تردد الموجة×الطول الموجي أو v = f×λ، أو
- سرعة الموجة = الطول الموجي/فترة الموجة.[٣]
فمثلاً لو كانت هناك موجة طولها الموجي هو 20 متراً، وفترتها هي 4 ثواني، فإن سرعتها هي: سرعة الموجة = الطول الموجي/فترة الموجة = 20/4 = 5م/ث.[٣]
تعبر سرعة الجسم عن مدى السرعة التي يتحرك بها ذلك الجسم، وعادة يتم التعبير عنها بالمسافة المقطوعة خلال وقت معين، وتعبر سرعة الموجة كسرعة الجسم عن المسافة المقطوعة من قبل نقطة معينة على الموجة مثل إحدى قممها خلال فترة زمنية معينة، وتُقاس بوحدة م/ث.[٢]
المراجع
- ^ أ ب ت ث "Properties of Waves .", www.ducksters.com, Retrieved 29-6-2021. Edited.
- ^ أ ب ت ث "Wave", byjus.com, Retrieved 29-6-2021. Edited.
- ^ أ ب ت ث ج ح "Wave and Wave Properties", manoa.hawaii.edu, Retrieved 29-6-2021. Edited.
- ↑ Nature_of_waves.htm "Nature of Waves", www.csun.edu, Retrieved 29-6-2021. Edited.
