موج‌های مکانیکی: تفاوت میان نسخه‌ها

محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
ابرابزار، برچسب منبع
حسین مصیّبی (بحث | مشارکت‌ها)
بدون خلاصۀ ویرایش
برچسب: نیازمند بازبینی
خط ۱:
{{بدون منبع}}
[[پرونده:Espejo (3207185886).jpg|بندانگشتی|چپ|250px|موجک در آب، یک موج سطحی می‌باشد.]]
'''موج‌های مکانیکی'''، موج‌هایی‌اند که آنها را در محیط‌های ترادیسی‌پذیر یا کِشسان محدود می‌کنیم. این [[موج|موج‌ها]] از تغییر مکان بخشی از یک [[محیط کِشسان]] نسبت به وضعیّت عادی‌اش ناشی می‌شوند که این امر، موجب [[نوسان]] آن بخشْ حول [[وضعیّت تعادل]] می‌شود. بعلّت خاصیّت‌های [[کِشسانی]] محیط، این [[آشفتگی]] از لایه‌ایلایه‌یای به دیگرلایه منتقل می‌شود؛ درنتیجه [[موج]]، در محیطْ پیش می‌رود. از جمله موج‌های مکانیکی می‌توان به «[[موج صوتی]]» اشاره کرد.
 
== مقدّمه ==
[[حرکت موجی]] تقریباً در هرشاخه از [[علم فیزیکْ]] ظاهر می‌شود. بعنوان مثال، موج‌های [[آب]]، نمونهٔنمونه‌ی بسیار آشنایی از موج‌هاست که همه با آن آشنا می‌باشند. موج‌ها انواع گوناگون دارند، که از آنها می‌توان به «[[موج‌های صوتی]]»، «[[موج‌های رادیویی]]»، «[[موج‌های نورانی]]» یا سایر «[[موج‌های الکترومغناطیسی]]» اشاره کرد. موج‌ها و در حالت کلّی، «[[حرکت موجی]]»، بحدّی اهمّیّت دارند که یکی از فرمول‌بندی‌های [[مکانیک]] [[اتم|اتم‌ها]] و [[ذرّه‌هایذرّه‌یهای ریزاتمی]]، «[[مکانیک موجی]]» نام دارد.
 
امّا در میان موج‌های گوناگون، موج‌های مکانیکی، گروه بزرگی از موج‌ها می‌باشند که برای انتقال و حرکتشان نیاز به یک [[محیط کِشسان]] و ترادیسی‌پذیر داریم. درواقع [[حرکت موجی]] را می‌توان بصورت آشفتگی‌هایی که در محیط منظور حرکت می‌کنند، ملاحظه کرد. بعنوان مثال، مشاهدهٔمشاهده‌ی اشیای کوچک شناوری مانند یک قطعه-چوبْ روی موج‌های آب می‌نمایانَد که حرکت واقعی بخش‌های گوناگون [[آب]]، جابجایی اندکیست که به بالا و پایین و به عقب و جلو صورت می‌گیرد.
 
[[حرکت موجی]]، یک وسیلهٔوسیله‌ی [[انتقال کارمایه]] است. با [[حرکت موجی]] می‌توان [[کارمایه]] را تا مسافت‌های بسیار زیادی پیش فرستاد. [[کارمایه]] در موج‌ها همان [[کارمایهٔکارمایه‌ی جنبشی]] و [[اندرتوان]] مادّه است؛ ولی انتقال [[کارمایه]] براثر دست به دست شدن [[موج]] از بخشی از [[مادّه]] به دیگربخش آن صورت می‌گیرد، نه در نتیجهٔنتیجه‌ی حرکت بلندبُرد خود [[مادّه]]. موج‌های مکانیکی، با انتقال [[کارمایه]] توسّط انتشار [[آشفتگی]] در [[مادّه]] مشخّص می‌شوند. بدون آنکه با حرکت کلّی خود [[مادّه]] همراه باشند.
 
== مقایسهٔمقایسه‌ی موج‌های مکانیکی و موج‌های الکترومغناطیسی ==
برای انتقال موج‌های مکانیکی، [[محیط مادّی]] لازمست؛ امّا برای گذر [[موج‌های الکترومغناطیسی]]، به چنین محیطی نیاز نیست. بعنوان مثال، [[نور]] ستارگان می‌تواند از فضای تقریباً تهی آزادانه بگذرد. تمام محیط‌های مادّیْ مانند [[هوا]]، [[آب]] و [[فولاد]]، دارای خاصیّت‌های کِشسانی می‌باشند و لذا می‌توانند موج‌های مکانیکی را انتقال دهند. [[خاصیّت کِشسانی]] محیط، باعث می‌شود که هرجزئی از محیط که از وضعیّت تعادلش جابجا شده باشد، نیروهای بازگرداننده ایجاد کنند و [[لَختی]]، تعیین می‌کند که [[واکنش]] این جزء جابجاشده در برابر نیروهای بازگرداننده چگونه باشد.
 
== طبقه‌بندیطبقه‌یبندی موج‌های مکانیکی ==
انواع گوناگون موج‌های مکانیکی را می‌توان با در نظر گرفتن چگونگی رابطهٔرابطه‌ی میان حرکت‌های ذرّه‌هایذرّه‌یهای [[مادّه]] با راستای انتشار خود موج‌ها، از هم تمیز داد. اگر حرکت ذرّه‌هایذرّه‌یهای مادّهٔمادّه‌ی حامل [[موج]]، بر راستای انتشار موجْ عمود باشد، درینصورت، موج حاصل را «[[موج عرضی]]» می‌نامند. مثلاً اگر انتهای یک [[ریسمان]] قائم تحت [[کِشش]] را به عقب و جلو به [[نوسان]] درآوریم، یک موج عرضی در طول آن به راه می‌افتد. این آشفتگی، در طول ریسمان پیش می‌رود، ولی راستای ارتعاش ذرّه‌هایذرّه‌یهای ریسمان، بر امتداد انتشار آشفتگی عمود است.
 
از سوی دیگر، هرگاه جابجایی ذرّه‌هایذرّه‌یهای حامل موج مکانیکی، در راستای انتشار انجام گیرد، یک «[[موج طولی]]» خواهیم داشت. مثلاً هرگاه انتهای یک [[فنر]] قائم کِشیده‌شدهکِشیده‌یشده را بسوی بالا و پایین به نوسان درآوریم، یک موج طولی در طول فنر به راه می‌افتد و حلقه‌هایحلقه‌یهای فنر در راستایی که این آشفتگی در طول فنر می‌پیماید، بسوی بالا و پایینْ ارتعاش خواهند کرد. «[[موج صوتی]]»، نمونه‌اینمونه‌یای از موج‌های مکانیکی طولی است.
البتّه لازم به ذکرست که برخی موج‌ها نه طولی و نه عرضی می‌باشند. مثلاً در مورد موج‌های روی سطح آب، ذرّه‌هایذرّه‌یهای آب هم بسوی بالا و هم بسوی پایین و هم به جلو و عقب حرکت می‌کنند و ضمن حرکت موج‌های آب، این ذرّه‌هاذرّه‌یها مسیرهای بیضی‌شکل را می‌پیمایند.
 
== طبقه‌بندیطبقه‌یبندی موج‌ها براساس شکل جبهه‌موججبهه‌یموج ==
[[جبهه‌موججبهه‌یموج]] بعنوان سطحی تعریف می‌شود که در لحظه‌ایلحظه‌یای معیّن، تمام نقطه‌هاینقطه‌یهای واقع بر آن سطح، دارای آشفتگی مشابه می‌باشند. با توجّه به نوع موج، جبهه‌موججبهه‌یموج می‌تواند شکل‌های گوناگون داشته باشد. بعنوان مثال، اگر جبهه‌موججبهه‌یموج بصورت صفحه‌هایصفحه‌یهای تخت موازی عمود بر راستای انتشار موج باشد، موج را «[[موج تخت]]» می‌نامند. درصورتیکه در مورد «[[موج‌های کروی]]»، جبهه‌موج‌هاجبهه‌یموج‌ها بصورت کُره‌هایکُره‌یهای [[هم‌مرکز]] خواهند بود. با دور شدن از منبع موج، انحنای جبهه‌موج‌هایجبهه‌یموج‌های کرویْ کمتر می‌شود؛ چنان‌که در نقطه‌هاینقطه‌یهای خیلی دورتر از منبع در ناحیهٔناحیه‌ی محدودی از [[فضا]] آنها را می‌توان بصورت موج تخت در نظر گرفت.
 
== مشخّصه‌هایمشخّصه‌یهای موج مکانیکی ==
هرموج مکانیکی با [[دامنه]]، [[دورهٔدوره‌ی تناوب]] و [[فاز]] آن کاملاً مشخّص می‌شود. این کمّیّت‌ها در رابطه‌ایرابطه‌یای که به «[[معادلهٔمعادله‌ی موج]]» معروفست، بهم مربوط می‌شوند. معادلهٔمعادله‌ی موج، وضعیّت هرنقطه از محیط را در هرلحظهٔهرلحظه‌ی دلخواه t می‌نمایانَد. [[دامنهٔدامنه‌ی موج]] بعنوان بیشینهٔبیشینه‌ی مقدار تغییر مکانْ تعریف می‌شود و دورهٔدوره‌ی تناوب، زمان لازم برای یک [[حرکت نوسانی]] کامل است.
 
اگر فاصلهٔفاصله‌ی میان دو نقطهٔنقطه‌ی مجاور از موج که [[همفاز]] می‌باشند را بعنوان «[[طول‌موج]]» تعریف کنیم، زمان لازم برای پیمودن یک طول‌موج را «[[دورهٔدوره‌ی تناوب]]» می‌نامند. معمولاً معادلهٔمعادله‌ی موج را برحسب [[عدد موج]] و [[بسامد زاویه‌ایزاویه‌یای]] نیز بیان می‌کنند. عدد موج بصورت ۲π، برابر عکس طول‌موج (۲π/λ) و
== منابع ==
{{پانویس}}