موج: تفاوت میان نسخه‌ها

به هر آشفتگیهرآشفتگی در محیط که در [[فضا]] یا [[فضازمان]] منتشر می‌شود و اغلب حامل [[انرژیکارمایه]] است '''«موج'''» می‌گویند. اگر این آشفتگی در [[میدان الکترومغناطیسی|میدان‌های الکترومغناطیسی]] باشد، آن را [[«موج الکترومغناطیسی»]] می‌نامند. در امواجموج‌های الکترومغناطیسیالکترومغناطیسی، میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی بهبر طوریکدیگر بطور عمود بر یکدیگر نوسان می‌کنند و با [[سرعت نور]] انتشار پیدا می‌کنندمی‌یابند. [[نور]] و [[امواجموج‌های رادیویی]] از این نوع گونه هستندمی‌باشند.

امواج[[موج‌های مکانیکی]]، نوعیگونه‌ای از امواجموج‌ها هستندمی‌باشند که فقط در یک محیط مادیمادّی منتشر می‌شوند. انتشار این گونه امواجموج‌ها به دلیلبدلیل نیروهای داخلی در محیط در اثربراثر تغییر شکل ایجاد شدهایجادشده (آشفتگی) می‌باشداست. این نیروها تمایل به بازگرداندن محیط به حالت اولیهنخستین را دارند. بعضی ازبرخی انواع امواجموج‌های مکانیکی [[امواجموج‌های صوت]]، [[امواجموج‌های زلزله]] و [[امواجموج‌های آب]] استمی‌باشند.

موج‌ها به دو دستهدسته‌ی [[موج طولی|امواج«موج‌های طولی»]] و [[موج عرضی|امواج«موج‌های عرضی»]] تقسیم می‌شوند. در امواجموج‌های طولی، سرعت انتشار موجموجْ موازی با حرکت نوسانی آنآنست؛ است،درحالیکه در حالیموج‌های که، در امواج عرضیعرضی، این سرعتسرعتْ عمود بر آن استآنست. امواجموج‌های الکترو مغناطیسیمغناطیسی، از نوع امواجموج‌های عرضی هستندمی‌باشند.

== تعاریفتعریف‌ها ==

توافق برحد برای واژهواژه‌ی «موج» چیزی استچیزیست که امکان ندارد. یک ارتعاش یا لرزش (ویبراسیون) را می‌توان به صورتبصورت یک حرکت به عقب و جلو پیرامون نقطهٔنقطه‌ی m در اطراف یک مقدار مرجعمرجعْ تعریف نمودکرد. با وجود این، تعریف مشخصاتمشخّصه‌های کافی برای موج که باعث کیفیت بخشیدنکیفیّت‌بخشی به آن می‌شودمی‌شود، موضوعی قابل انعطافانعطاف‌پذیر است. این اصطلاح اغلب به طوربطور ذاتی به صورتبصورت انتقال نوساناتنوسان‌ها در فضا مطرح می‌شود که با حرکت شیشئ که فضا را پر کردهپُر یا اشغال نمودهکرده است در ارتباط نیست. در یک موجموج، انرژیکارمایه‌ی یک ارتعاشارتعاشْ عبارتست ازانرژیاز شیکارمایه‌ی شئ که دارد از منبع به فرمبشکل یک اغتشاش و نوسان در داخل محیطی که آن را احاطه کرده یا در پیرامون آن است دور می‌شود (هالهال، ۱۹۸۰). با وجود این، این حرکت در مورد یک موج ساکن و ایستاده، مسئله برانگیزمسأله‌برانگیز است. برای مثال، یک موجموجْ روی یک طناب یا نخ که انرژیکارمایه در آن بهدر طورهردو مساویجهت دربطور هر دو جهتبرابر منتشر می‌شود یا برای امواجموج‌های الکترومغناطیسی یا امواجموج‌های نوری در خلا،خلأ، جاییکهجایی که مفهوم «محیط واسطه‌ایواسطه» دیگر قابل کاربردکاربردپذیر نیست.

به خاطربخاطر چنین دلایلیدلیل‌هایی، نظریهٔ[[«نگره‌ی موج»]] بیان کنندهبیانگر یک شاخهشاخه‌ی خاص از فیزیک است،است که به خواصخاصّه‌های موجموج، مستقل از آنکه منشامنشاء فیزیکی آن چه چیزی باشد وابسته‌استوابسته‌ است (استراوسکی و پتاپو،۱۹۹۹پتاپو، ۱۹۹۹). این خاصیت منحصرخاصیّت بفردمنحصربفرد که با مستقل بودن از منشامنشاء فیزیکی و با تکیهتکیه‌ی بسیار رویبر منشامنشأ در موقعیهنگامی که یک مورد خاص از یک فرایند موجی را در نظر می‌گیریممی‌گیریم، همراه می‌گردد.

مثال: [[آکوستیک]] از [[اوپتیک]] متمایز می‌گردد. به این صورتبدینصورت که امواجموج‌های صوتیصوتی، دارای منشامنشاء مکانیکی، بیشتر از امواجموج‌های الکترومغناطیسی در موقعهنگام انتقال انرژی لرزشی یاکارمایه‌ی ارتعاشی به انرژیکارمایه‌ی مکانیکی تبدیل می‌شوند. مفاهیمیمفهوم‌هایی از قبیل [[جرمجِرم]]، [[گشتاور]]، [[اینرسیلَختی]]، یا [[خاصیتخاصیّت کشسانیکِشسانی]] (ارتجاعی) موقع شرح دادن آکوستیکآکوستیک، بسیار مهم هستندمهمّند. (برخلاف اوپتیکاُپتیک، هنگام بررسی فرایندهای موجی). این تفاوت در منشامنشأ باعث ایجاد مشخصاتمشخّصه‌های موجی خاصویژه‌ی متفاوت از محیطی که با آن سر و کارسروکار داریم می‌شود . (به عنوانبعنوان مثال، در موارد مربوط به هوا: فشار تابش موج‌های تلاطمی و ... . در موارد جامد (اجسامجسم‌های صلب): امواجموج‌های [[نور]]، تجزیهتجزیه‌ی نور و ...)

خواصدیگرخاصیّت‌ها دیگر،- اگر چهگرچه آنها همنیز معمولاً از طریق منشامنشأ مشخصمشخّص می‌شوند،می‌شوند ممکن- استممکنست به تمام امواجموج‌ها تعمیم داده شودشوند. به عنوانبعنوان مثال، با توجهتوجّه به آنهایی که بربراساس اساسمنشاء منشامکانیکیْ مکانیکیپایه‌گذاری پایهشده‌اند گذاریمی‌توان شدهاغتشاش‌هایی اندمیدر توانفضا اغتشاشاتیبرای در فضابرای امواجموج‌های آکوستیک بر حسببرحسب زمان انجام دادانجامید اگر وفقطو فقط اگر وسیلهوسیله‌ی مورد بحثبحثْ بسیار سخت و یا بسیار نرم و انعطاف پذیرانعطاف‌پذیر نباشد . اگر تمام اجزای تشکیل دهندهمشکّل وسیله به صورتبصورت محکم به یکدیگربهم متصلوصل شده باشند، تمام اجزای آن به شکلبشکل یک جسم واحدیکتا و بدون هیچهیچگونه گونه تاخیریتأخیری در انتقال نوسان، به ارتعاش در می‌آیند.درمی‌آیند که در این صورتدرینصورت هیچ حرکت موجیموجیی نخواهیم داشت. از سوی دیگر، اگر تمامی اجزا مستقل از یکدیگر بودند، هیچ انتقال ارتعاشی وجود نداشت. عباراتادّعاهای مذکور در بالامذکور، با فرض آنکه موج به هیچ منشامنشأ نیاز نداشته باشدباشد، بیبی‌معنا معنیخواهند خواهدبود؛ بود،گرچه اگر چهآنها آنهاویژگیویژگی‌هایی که از خود بروز می‌دهندمستقلمی‌دهند مستقل از منشامنشاء آنها باشد:. در طول یک موج، فاز یک ارتعاش (مکان و موقعیتیموقعیّتی که در داخل سیکلچرخه‌ی نوسان اشغال کرده است) برای نقاطنقطه‌های مجاورمجاور، متفاوت می‌با شدمی‌باشد و علت آنعلّتش نیز این استاینست که نوساننوسانْ در زمان‌های متمایز به این نقاطنقطه‌ها می‌رسد. به صورتبطور مشابه، پردازش فرایندهای موج که از مطالعه دربارهدرباره‌ی پدیده‌های موجی با سرچشمه‌هایی متفاوت با سرسرچشمه‌ی چشمهموج‌های امواج صوتیصوتیْ حاصل می‌شود می‌تواند برای فهم هرهرچه چه بیشترشدیدتر پدیده‌های صوتیصوتی، بسیار با اهمیتپُراهمّیّت باشد. یک مثال مناسب از این نمونه، قاعده«قاعده‌ی تداخل یانگ[[یانْگ]]» می‌باشد (یانْگ، یانگ،۱۸۰۲ ۱۸۰۲) این اصل برای اولین بارنخستین‌بار در تحقیقاتپژوهش‌های یانگ[[«یانْگ»]] پیرامون نورنور، مطرح شد و هنوز نیز می‌تواند مطابق تعدادیعدّه‌ای از مفاهیممفهوم‌های خاصخاصّ دیگر ( برای مثال، پخش شدن صوتصوتْ توسطتوسّط صدا ) موضوعی پژوهشی در مطالعهمطالعه‌ی صوت باشد.</big></big>

== ویژگی‌هاصفت‌ها ==

</big></big>امواجموج‌های متناوبمتناوب، توسطتوسّط فاکتورهایعامل‌های اوج (بالاترین نقاطبالاترین‌نقطه‌ها در امواجموج‌ها) و پایین‌ترین نقاطپایین‌ترین‌نقطه‌ها توصیف می‌شوند و البتهالبتّه ممکن استممکنست گاهی بر اساسبراساس «طولی» یا «عرضی» طبقه‌بندی طبقه بندی گردندشوند. امواج[[«موج‌های عرضی»]] به امواجیموج‌هایی اطلاق می‌شود که دارای ارتعاش‌هایی عمود بر جهت و انتشار موج باشند. مانند امواجموج‌های طناب و امواج[[موج‌های الکترومغناطیسی]]. امواج[[«موج‌های طولی»]]، دسته‌ای از امواجموج‌ها هستندکهمی‌باشند که در جریان انتشار موجموج، دارای نوسانات موازینوسان‌های هستندموازی‌اند؛ مانند بیشتر امواج[[موج‌های صوتی]]. زمانیهنگامی که یک شی برشئ روی موج یک آبگیر به بالا و پایین برود،می‌رود، حرکتحرکتْ بر روی یک مسیر دواردوّار را تجربه می‌کندمی‌کند؛ زیرا این امواج،موج‌ها، امواج[[«موج‌های عرضی»]] یا [[«موج‌های سینوسی»]] نمی‌با شندنمی‌باشند.</big></big>

امواجموج‌های ساکن: در گردش سیالاتشاره‌ها اتفاقرخ می‌افتندمی‌دهند و از طریق تأثیر کرولیز ذخیره می‌شوند.

به عقیده ریاضیدانان ساده‌ترین یا اساسی‌ترین موج، امواجامواجی هارمونیک سینوسی است که آن را با <math>f(x,t) = A\sin(\omega t-kx)),</math> توصیف می‌کند. که A دامنه موج است یعنی بیشترین مقدار بی نظمی در طول نوسان موج (بیشترین فاصله از بلندترین نقطه اوج تا تعادل در یک نمونه کامل، یعنی ماکزیمم مسافت قایم بین مبدأ و موج.) واحد دامنه به نوع موج بستگی دارد. موج‌هاییامواجیی که روی طناب هستند دامنه‌شان به صورت یک بعد بیان می‌شود. امواجامواجی صوتی مانند [[فشار]] ([[پاسکال]]) و امواجامواجی الکترومغناطیس مانند دامنه‌ای از میدان الکتریکی (ولت / متر)بیان می‌شوند. دامنه ممکن است ثابت باشد (در این شرایط موج یا cw هست یا موج ثابت) یا ممکن است با زمان و موقعیت تغییر کند. فرم متغیر دامنه، موج پوششی نامیده می‌شود.</big></big>

</big></big>طول موج ( اشاره به <math>\lambda</math>) مسافت بین دو قله متوالی (یا یک فرورفتگی و برجستگی) است. معمولاً واحد آن متر است و همچنین با نانومتربرای طیف الکترومغناطیس بخش نوری بیان می‌شود. یک تعداد موج K می‌تواند با طول موج به هم ربط داده شود. امواجامواجی را می‌توان به وسیله حرکت هارمونیک نشان داد. دوره T، زمان برای یک نوسان کامل موج است. </big></big>

</big></big>دو نوع [[سرعت]] وجود دارد که امواجامواجی را به هم پیوند می‌دهد. اولین سرعت سرعت انتشار موج است که توسط <math>v_p = \frac{\omega}{k} = {\lambda}f.</math> بیان می‌شود و دومین، سرعت گروهی است که سرعت متغیری در شکل‌های متنوع موج ایجاد می‌کند. این سرعت می‌تواند به موج منتقل شود. و با فرمول زیر ارائه می‌شود:</big></big>

</big></big>معادله موج یک معادله دیفرانسیلی است که در هر زمان،هرزمان، تحول موج هارمونیک را توصیف می‌کند . معادله موج فرم متفاوتی دارد و تا اندازه‌ای بستگی به این دارد که موج چگونه منتقل می‌شود و معمولاً از طریق حرکت به دست می‌آید.

=== امواجامواجی ایستاده ===

بنابراین، علت انعکاس موج وجود یک موج مخالف است. به عنوان مثال، زمانی که تار ویولن جابه جا می‌شود امواجامواجی طولی منتشر می‌شوند تا جایی که تار در جایش محکم قرار گیرد.

در وسط راه، بین دو گره یک شکم تولید می‌شود جایی که دو موج از سوی مقابل هم منتشر می‌شوند موج‌هاامواج روی هم افزایش می‌یابند و عضو بیشینه می‌شوند و به طور معمول انرژی برای انتشار موج نمی‌ماند.

* [http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=فیزیک+امواجامواجی&SSOReturnPage=Check&Rand=0 امواجامواجی]، دانش‌نامه رشد، سایت خبری تحلیلی موج رسا

[[رده:امواجامواجی]]