الموجة الصوتية هي مفهوم مجرد، ولكن بإجراء تجربة بسيطة وآمنة باستخدام أدوات قليلة يمكننا أن نفهم معنى الموجة، وسنقوم في هذا البحث بدراسة خصائص الموجات.
مقدمة بحث عن خصائص الموجات
عندما تقذف حصى في بركة من الماء، ستلاحظ حركة الماء بها، وتسمى هذه الحركة حركة موجية، حيث يرتفع الماء لأعلى وينزل لأسفل، ويتحرك قليلا إلى اليمين واليسار أيضا.
تتكرر هذه الحركة التي تعمل على تشكيل الكثير من الأمواج، وتجعل حركة المياه أكثر وضوحا بالإضافة إليكم فقط إضافة كرة مجوفة تتميز بالخفة تطفو فوق سطح المياه، ثم نلقي الحصى مرة أخرى في البركة، وستلاحظون زيادة في الحركة عن المرة السابقة.
على الرغم من حدوث تموجات في بركة الماء بسبب الحصى، إلا أن الكرة لن تتحرك عن موقعها الأصلي، فالماء يعود إلى نقطة بداية التموج، والتي تسمى نقطة الاستقرار، وإذا تغير موقع الكرة، فإن ذلك يعود إلى اكتسابها طاقة حركية تنقلها من التموجات.
شاهد أيضًا: بحث عن الغلاف الجوي وطبقاته
خصائص الموجات
تتعدد خصائص الموجة التي تميزها، وتساعدنا في تمييزها عن بقية الموجات، كما تمكننا من وصف طاقة الموجة، سواء كانت في حالة انخفاض أو ارتفاع، وتتمثل هذه الخصائص في:
طول الموجة
- وهي المسافة بين قمة وأخرى متتالية، أو قاع وأخر متتالي، وهذا ينطبق عند الحديث عن الموج المتذبذب، ولكن إذا كنا نتحدث عن الموجة الطويلة، فإن طول الموجة هو المسافة بين ضغط وآخر متتالي.
- أو بالأحرى تراكم وتراكم متتابع، ويتم قياس طول الموجة باستخدام وحدات القياس الطولية مثل “المتر وأجزاءه” وفقا للنظام العالمي للوحدات لقياس طول الموجة.
الزمن الدوري
- وهو الوقت الذي يستغرقه موجة معينة للانتقال إلى نقطة محددة تماما، ويتم قياس الوقت بالثانية.
تردد الموجة
- وهي نسبة تكرار الموجات لنفسها في وحدة زمنية، وترتبط مفهوم تردد الموجة بطولها وسرعتها، وفقا لهذا العلاقة
- سرعة الانتشار للموجات = الترديد الموجة × طول الموجة.
يمكننا ملاحظة في هذا التعلق أن تردد الموجة يتناسب عكسيا مع طول الموجة، حيث يقل التردد مع زيادة طول الموجة. ووحدة قياس التردد هي عكس وحدة قياس الثانية، والتي تعرف بوحدة الهرتز.
سعة الموجة
- وهي التي تؤثر في قدر طاقة الموجة، فإن طاقة الموجة تتناسب بشكل متناسب مع سعتها، والسعة هي المسافة بين قمتها أو قاعها ومستوى الصفر.
- ، وهو مستوى اختفاء للحركة الموجية، ويمكن أن نسميه المستوى المتوازن لوسائط نقل الموجات، ووحدة قياس السعة الموجية هي أيضا وحدات الطول.
سرعة انتشار الموجة
هي سرعة انتشار الموجة، سواء في الفراغ أو وسط ناقل، أو بمعنى آخر فهي سرعة إعادة توليد الموجة ذاتها، ويتم قياسها باستخدام وحدات القياس للسرعة، وتكون بوحدة الطول ÷ وحدة الزمن.
في هذه الحالة، يتم قياس سرعة انتشار الموجة باستخدام وحدات النظام العالمي المعتمدة وتكون وحدة السرعة المتر/الثانية.
الطاقة الموجية
- تعد طاقة الموجة من أبرز خصائص الموجات التي تميزها، فمن خلال معرفة طاقة الموجة يمكننا التعرف على الطاقة التي تنتقل من الموجة إلى أي شيء آخر.
- تتفق هذه الطاقة التي انتقلت من الموجة مع المربع المخصص للتردد والمربع المخصص للسعة، وأيضا مع سرعة الموجة.
شاهد أيضًا: نصائح بعد تفتيت حصى الكلى بواسطة الموجات الصدمية
أنواع الموجات
يمكن تصنيف أنواع الموجات وفقا لاتجاه انتشارها واحتياجها للوسط الذي تنتقل فيه أو عدم احتياجها للوسط. وفيما يلي توضيح لكل معيار على حدة
تصنف الموجات بناء على اتجاه انتشارها
تنقسم الأمواج لقسمين اساسيين، وهم، أمواج طولية وأمواج مُستعرضة، وهي كالتالي:
-
الموجة الطولية
تتشكل الموجات الطولية من ضغط وتخلخل واحد، على سبيل المثال عند الحديث عن الموجة الصوتية، يكون هناك ضغط يضغط الجزيئات الهوائية ويقربها من بعضها، في حين يكون التخلخل تباعد الجزيئات الهوائية عن بعضها.
-
الموجة المُستعرضة
تتكون الموجة من قمتها وقاعها، على سبيل المثال عندما نأخذ موجة في الماء، تظهر على شكل ارتفاع وانخفاض في مستوى الماء، ويطلق عليها “القمة والقاع”.
وكما تم ذكره سابقا، يمكن تصنيف الموجات وفقا لاتجاه انتشارها، ففي الموجة الطولية، تنتشر في نفس اتجاه الموجة وتتحرك في اتجاه تموج الموجة بشكل واحد، بمعنى آخر.
في الموجات الطولية، تكون الحركة موازية لتموج الوسط، بينما في الموجات العرضية، تنتشر عموديا على تموج الوسط، فتتحرك عموديا على التموج في الوسط.
هناك نوع آخر من الأمواج المعروف باسم الموج السطحي، وتتميز حركته بالدوران على سطح الوسط، وتضعف الأمواج بشكل تدريجي عند اتجاهها نحو العمق.
التصنيف للأمواج بالاعتماد على الوسط
وهنا يمكننا تصنيف الأمواج إلى صنفين، الأول يحتاج إلى وسط للانتقال، والثاني لا يحتاج إلى وسط، بحيث يمكنه الانتقال في الفراغات. والصنف الذي ينتقل في الفراغ ولا يحتاج إلى وسط يسمى `الأمواج الكهرومغناطيسية`.
تعتبر هذه الموجات التي لا تحتاج إلى وسط لنقل الطاقة من مكان لآخر، على سبيل المثال الأضواء المرئية التي تنبعث من أشعة الشمس وتنتقل من مكان إلى آخر.
أما الفئة الأخرى التي تحتاج إلى وسيلة لنقل الطاقة التي تحملها الأمواج من نقطة إلى أخرى، فهي تعرف باسم الأمواج الميكانيكية مثل أمواج الصوت.
شاهد أيضًا: ما هي وحدة قياس الصوت والاهتزاز
خاتمة بحث عن خصائص الموجات جاهز
وفي نهاية البحث عن خصائص الموجات وأنواعها المختلفة، بالإضافة إلى توضيح تصنيفات الموجات بشكل كامل، نرجو منكم مشاركته عبر وسائل التواصل الاجتماعي لنعم الفائدة.
