خصائص الموجات: شرح شامل للخصائص الأساسية

جدول المحتويات

• خصائص الموجات
• السعة
• الطول الموجي
• الزمن الدوري
• التردد
• سرعة الموجة

الخصائص الأساسية للموجات

تُعرَّف الموجة بأنها اضطراب ينتقل عبر وسط أو فراغ، وتُستخدم هذه الاضطرابات لنقل الطاقة. تُستخدم الموجات في العديد من التطبيقات، مثل الصوت والضوء والراديو. تتضمن خصائص الموجات الرئيسية السعة والطول الموجي والتردد والزمن الدوري وسرعة الموجة.

السعة

تُعرَّف السعة فيزيائياً على أنّها أكبر مسافة عمودية ممكنة بين قمة الموجة وخط الاتّزان*. وتُساوي سعة البندول نصف المسافة التي تقطعها الكرة أثناء الحركة من جهة لأخرى. ومن الجدير بالذكر أنّ الموجة تنتج من المصادر المهتّزة، وتتناسب سعتها مع سعة المصدر. [1]

الطول الموجي

يُعرّف الطول الموجي على أنّه المسافة بين قمتين موجيتين مُتتاليتين،[2] أو قاعين موجيين مُتتاليين، باعتبار القمة الموجية أعلى نقطة في الموجة، والقاع أدنى نقطة فيها، حيث تقع القمم على نفس المستوى، كما تقع القيعان على نفس المستوى أيضاً. [3]

الزمن الدوري

يُعرَّف الزمن الدوري للموجات على أنّه الوقت الذي يحتاجه الجسيم لإتمام موجة اهتزازية كاملة. يمكن استخدام الدورة الزمنية كوحدة زمنية، تماماً كما في الدقيقة التي تُساوي الزمن الذي يحتاجه عقرب الساعة لإتمام دورة كاملة حول الساعة، والسنة التي تُساوي الزمن الذي تحتاجه الأرض لإتمام دورة كاملة حول الشمس والذي يساوي 365 يوم تقريباً. [4]

التردد

يُعرَّف التردد على أنّه عدد الموجات التي تقطع نقطة ما خلال فترة محددة من الزمن. يمكن حساب التردد من خلال حساب عدد قمم الموجات التي تقطع نقطة ما خلال ثانية واحدة. وكلّما زاد عدد القمم المعدودة زاد التردد. ومن الجدير بالذكر أنّ هيرتز هي وحدة التردد في النظام العالمي للوحدات، والهيرتز الواحد يعني مرور موجة واحدة على نقطة ما خلال ثانية واحدة. [5]

سرعة الموجة

تعتمد سرعة الموجة على طبيعة الوسط الذي تمرّ فيه. فإذا كان الوسط ثابتاً تكون السرعة ثابتة. على سبيل المثال، تَصل سرعة الصوت في الهواء الجاف عند درجة حرارة 20° إلى 344 م/ث لكنّها ستتغيّر بتغير درجة الحرارة. [6] تُحسب سرعة الموجة من خلال العلاقة الآتية: [2]

سرعة الموجة = (المسافة التي تقطعها الموجة / الزمن المستغرق لذلك)

*خط الاتزان: هو خط الأفق أو المحور الأفقي الذي ترتفع عنه الموجة أو تنخفض. [7]

المراجع

1. Adam Augustyn (7-2-2020),”Amplitude”,www.britannica.com, Retrieved 2021-4-24. Edited.
2. أب”Wave”,www.byjus.com, Retrieved 2021-4-24. Edited.
3. Josh Corbat,”Wavelength Definition: Lesson for Kids”،www.study.com, Retrieved 2021-4-24. Edited.
4. “Frequency and Period of a Wave”,www.physicsclassroom.com, Retrieved 2021-4-24. Edited.
5. Jean Brainard, Ph.D (18-5-2020),”Wave Frequency”,www.ck12.org, Retrieved 2021-4-24. Edited.
6. Wolfgang Christian, Kyle forinash (2019),” Speed of a Wave”،www.compadre.org, Retrieved 2021-4-24. Edited.
7. “Properties of Waves.”,www.ducksters.com, Retrieved 28-4-2021. Edited.