علوم پایه امواج

امواج

موج چیست؟

وقتی به کلمه موج فکر می کنیم ، معمولاً شخصی را تصویر می کنیم که دست خود را به عقب و جلو می برد تا سلام کند یا شاید به فکر پیچش یا حلقه زنی دیواره آب در حال حرکت از اقیانوس برای سقوط در ساحل.

در فیزیک ، موج اختلالی است که از طریق فضا و انتقال ماده حرکت می کند انرژی از یک مکان به مکان دیگر. هنگام مطالعه امواج مهم است که به یاد داشته باشید که آنها انرژی را انتقال می دهند ، نه ماده.

امواج در زندگی روزمره

در زندگی روزمره موج های زیادی در اطراف ما وجود دارد. صدا نوعی موج است که از طریق ماده حرکت می کند و سپس لاله های گوش ما را ارتعاش می کند تا بتوانیم بشنویم. نور نوع خاصی از موج است که از فوتون ها تشکیل شده است. می توانید سنگی را به درون برکه بیندازید و امواج را در آب مشاهده کنید. ما حتی از موج (مایکروویو) برای پخت و پز غذای خود بسیار سریع استفاده می کنیم.

انواع امواج

امواج را می توان به ویژگی های آنها به دسته های مختلفی تقسیم کرد. در زیر برخی از اصطلاحات مختلفی که دانشمندان برای توصیف امواج استفاده می کنند را توصیف می کنیم.



امواج مکانیکی و امواج الکترومغناطیسی

همه امواج را می توان به صورت مکانیکی یا الکترومغناطیسی دسته بندی کرد.

امواج مکانیکی امواجی هستند که به یک محیط نیاز دارند. این بدان معنی است که آنها مجبورند نوعی ماده برای سفر داشته باشند. این امواج هنگام برخورد مولکولهای موجود در محیط با یکدیگر در انتقال انرژی ، حرکت می کنند. یک نمونه از موج های مکانیکی صدا است. صدا می تواند از طریق هوا ، آب یا جامدات عبور کند ، اما نمی تواند از طریق خلا travel حرکت کند. برای کمک به مسافرت به محیط نیاز دارد. نمونه های دیگر شامل امواج آب ، امواج لرزه ای و امواجی است که از طریق یک چشمه عبور می کنند.

امواج الکترومغناطیسی امواجی هستند که می توانند از طریق خلا (فضای خالی) عبور کنند. آنها به رسانه یا ماده ای احتیاج ندارند. آنها از طریق میدان های الکتریکی و مغناطیسی که توسط ذرات باردار تولید می شوند ، حرکت می کنند. نمونه هایی از امواج الکترومغناطیسی شامل نور ، مایکروویو ، امواج رادیویی و اشعه ایکس است.

امواج عرضی و امواج طولی

روش دیگر برای توصیف موج ، جهت هدایت شدن اختلال آن است.

امواج عرضی امواجی هستند که اختلال عمود بر جهت موج حرکت می کند. می توانید فکر کنید که موج از چپ به راست حرکت می کند ، در حالی که اختلال به سمت بالا و پایین حرکت می کند. یک نمونه از موج عرضی ، موج آبی است که در هنگام عبور موج از اقیانوس ، آب به سمت بالا و پایین حرکت می کند. نمونه های دیگر شامل یک رشته نوسانی و موجی از طرفداران در یک استادیوم است (در حالی که موج در اطراف استادیوم حرکت می کند ، مردم بالا و پایین می روند)

امواج طولی امواجی هستند که اختلال در همان جهتی حرکت می کند که موج دارد. یک نمونه از این موارد ، موجی است که از طریق یک باریک یا فنر کشیده حرکت می کند. اگر یک قسمت از شلخته را فشرده کرده و رها کنید ، موج از چپ به راست حرکت می کند. در همان زمان ، اختلال (که سیم پیچ فنرها در حال حرکت است) نیز از چپ به راست حرکت خواهد کرد. یکی دیگر از نمونه های کلاسیک موج طولی صدا است. با انتشار امواج صوتی از طریق یک محیط ، مولکول ها در همان جهتی که صدا در حال حرکت است با یکدیگر برخورد کنند.


در تصویر بالا موج بالایی عرضی است
و موج پایین طولی است.
حقایق جالب در مورد Waves
  • امواج در اقیانوس بیشتر در اثر وزش باد در سطح اقیانوس ایجاد می شود.
  • 'متوسط' ماده یا موادی است که موج مکانیکی را حمل می کند.
  • یکی از مهمترین مواردی که باید در مورد امواج به خاطر بسپارید این است که آنها انرژی را انتقال می دهند نه ماده. این باعث می شود که آنها از پدیده های دیگر فیزیک متفاوت باشند.
  • بسیاری از امواج مانند مایکروویو و امواج رادیویی دیده نمی شوند.
  • بلندترین موج اقیانوس که تاکنون ثبت شده است ، 1720 فوت طول داشت و در خلیج لیتویا در آلاسکا رخ داد.