البحث عن موجات المادة لأنها تعتبر مصطلح فيزيائي مجرد تماما ولكن بالرغم من ذلك يستطيع أي شخص القيام بتجربة عملية سواء في المنزل أو في المختبر لإثبات وجود الموجات وهذا يحدث برمي عملة معدنية. في الماء، مما يسبب اضطراب المياه وتكوين الاهتزازات. تسمى هذه الاهتزازات المضطربة موجات.
جدول المحتويات
ابحث عن موجات من المقالات المكتوبة
- الموجات هي شكل من أشكال الكم الفيزيائي الذي يعبر عن انتقال الطاقة من مكان إلى آخر.
- تنتقل طاقة الموجة من مكان إلى آخر عبر جزيئات الوسط الموجود فيه، أي أن الإزاحة العارضة تتحرك بالكامل مع اتجاه نقل الطاقة.
- لذلك تحدث الموجة في مكان ما وتنتقل بواسطة الجسيمات إلى مكان آخر، ويختلف نقل الجسيمات، والذي يمكن أن يكون عموديًا على الجزيئات الموجودة في الوسط، أو على شكل موجات عرضية.
- هناك نوع من الموجات يعرف بالموجات الكهرومغناطيسية، وهذا النوع من الموجات ينتشر في الفراغ، لذلك لا يحتاج إلى وسيط مادي لتحدث عملية انتشار الموجة.
- يتم تمثيل الموجات الكهرومغناطيسية كموجات ضوئية مثل أشعة جاما والأشعة السينية وكذلك موجات الراديو.
- تشبه الطريقة التي تنتقل بها الموجات الكهرومغناطيسية إلى حد كبير الطريقة التي ينتقل بها الضوء في الفراغ.
- تتميز الموجات عمومًا بالدورية، حيث تحدث بانتظام على فترات زمنية متساوية.
دور موجات المادة في نقل الطاقة
- للموجات أشكال وأنواع عديدة تنقل الطاقة عن طريق إرسال الموجات.
- نظرًا لتنوع الموجات، فقد ظهر بعضها يمكنه السفر عبر الوسائط المادية، وبعضها لا يحتاج إلى وسيط مادي لإكمال عملية التكاثر.
- لقد ساهمت قدرة موجات المادة على نقل الطاقة من مكان إلى آخر بشكل كبير في تصنيع العديد من الأجهزة التي تعتمد على قدرة الموجات على نقل الطاقة. وهذا في العديد من المجالات مثل المجال الطبي.
- هناك بعض الأجهزة التي تعتمد فكرتها في العمل على قدرة الموجات المادية على نقل الطاقة، ومن بين الأجهزة التي تعتمد على الموجات (أجهزة الموجات فوق الصوتية، أجهزة التضخيم).
تقسيم موجات المادة حسب اتجاه الانتشار
يعتمد تقسيم الموجات بهذه الطريقة على الاتجاه الذي تسير فيه الأمواج، حيث تنقسم إلى
الموجات المستعرضة
- يتميز هذا النوع بانتشار الأمواج على شكل قمم ووديان.
- لذلك، تنتشر الموجات المستعرضة بشكل عمودي على اتجاه انتشار الموجات في الوسط الذي توجد فيه.
موجات طولية
- تتميز الموجات الطولية بكونها تتكون من مجموعة من الانضغاطات والتخلخلات، بحيث يشكل كل ضغط وخلخلة موجة طولية.
- لذلك يمكن وصف الموجات الطولية بأن اتجاه انتشارها هو نفس اتجاه انتشار الموجة، وتعتبر الموجات الصوتية موجات طولية، حيث يتم التعبير عنها بفصل الجزيئات عن الهواء عن بعضها البعض، والضغط. هو نهج الجسيمات وضغط الهواء من بعضها البعض.
الموجات السطحية
- يسقط حجر في الماء ويحدث موجات دوارة.
- هذه الموجات لها ميزة الضعف لأنها تبتعد عن مصدر الموجة.
- ويتجلى ذلك في ضعف الأمواج المتكونة في الماء عند إلقاء الحجر عليها، حيث تضعف الأمواج كلما ابتعدنا عن مصدر تكونها، حتى تستقر، وتتوقف أخيرًا.
قسّم الموجات حسب وسيط الانتشار
في هذا النوع تقسم الموجات حسب حاجتها إلى وسيط مادي تنتشر فيه، أو أنها لا تحتاج إلى وسيط مادي لتتمكن من الانتشار، وهي من نوعين على النحو التالي
موجات ميكانيكية
- يحتاج هذا النوع من الموجات إلى وسيط مادي حتى يتمكن من الانتشار ونقل الطاقة من مكان إلى آخر ؛ مثال على وسيط يحتاج إلى هذا هو الهواء.
- عدم وجود وسيط يضمن انتقال هذا النوع من الموجات، لا يمكن للموجات الانتشار
- الموجات الصوتية هي أحد أنواع الموجات الميكانيكية لأن انتشارها يتطلب وجود وسط مادي، وأكبر دليل على ذلك هو عدم قدرتنا على سماع الانفجارات التي تحدث في الفضاء.
موجات كهرومغناطيسية
- يمكن أن تنتشر هذه الموجات في الفراغ لأنها لا تحتاج إلى بيئة مادية حتى تتمكن من الانتشار ونقل الطاقة معها.
- أحد أكبر الأمثلة على ذلك هو الضوء، الذي يمكنه السفر في فراغ، وأكبر دليل على ذلك هو أن ضوء الشمس يضربنا.
انظر أيضًا إستراتيجية منضدية التعلم عن بعد
خصائص موجات المادة
تتميز الأمواج بخصائص معينة تسمح لنا بتحديد نوع الموجة الساقطة، وقوتها وتأثيرها، ومن بين خصائص الموجات المعروفة
- الطول الموجي يقاس بالأمتار ومشتقاته ويعبر عن المسافة بين ضغطين متتاليين أو قطعتين متتاليتين للموجة الطولية. بالنسبة للموجة المستعرضة، يعبر الطول الموجي عن المسافة بين قاعين متتاليين أو قمتين متتاليتين.
- الوقت الدوري يقاس بالثواني أو مشتقاتها للدقيقة والساعة، والوقت الدوري يعبر عن الوقت المطلوب لظهور الموجة.
- التردد يرتبط التردد ارتباطًا وثيقًا بطول الموجة وسرعة انتشار الموجة، حيث يعبر التردد عن عدد المرات التي تتكرر فيها الموجة في وقت معين، ويتم قياس التردد بوحدات هرتز بالنسبة للعالم الذي قام بتعيين التردد.
- سرعة انتشار الموجة تعبر عن المسافة التي تقطعها الموجة خلال وحدة زمنية تُقاس بالأمتار / الثانية.
- طاقة الموجة كما نعلم أن الموجات قادرة على نقل الطاقة عبر الجسيمات أثناء انتقالها من مكان إلى آخر، وتشير طاقة الموجة إلى كمية الطاقة المنقولة مع الأمواج، وأن طاقة الموجة تتناسب طرديًا مع مربع السعة، مربع التردد وكذلك السرعة.
- سعة الموجة تعبر عن شدة وطاقة الموجة الساقطة.
يساهم اختلاف الموجات وتنوعها إلى حد كبير في وجود العديد من الأجهزة والمعدات التي تعتمد في عملها على انتشار موجات المادة، نظرًا لقدرتها على نقل الطاقة من مكان إلى آخر، لذلك يجب على العلم لا تنفصل عن الواقع الذي نعيش فيه لنجني أكبر فائدة منه.