موج: تفاوت میان نسخه‌ها

به هرآشفتگیهر آشفتگی در محیط که در [[فضا]] یا [[فضازمان]] منتشر می‌شود و اغلب حامل [[کارمایه]] است «موج» می‌گویند. اگر این آشفتگی در [[میدان الکترومغناطیسی|میدان‌های الکترومغناطیسی]] باشد، آن را [[«موج الکترومغناطیسی»]] می‌نامند. در موج‌های الکترومغناطیسی، میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی بر یکدیگر بطور عمود نوسان می‌کنند و با [[سرعت نور]] انتشار می‌یابند. [[نور]] و [[موج‌های رادیویی]] از این گونه می‌باشند.

موج‌ها به دو دسته‌یدسته‌ ی [[موج طولی|«موج‌های طولی»]] و [[موج عرضی|«موج‌های عرضی»]] تقسیم می‌شوند. در موج‌های طولی، سرعت انتشار موجْ موازی با حرکت نوسانی آنست؛ درحالیکه در موج‌های عرضی، این سرعتْ عمود بر آنست. موج‌های الکترو مغناطیسی، از نوع موج‌های عرضی می‌باشند.

توافق برحد برای واژه‌ی «موج» چیزیست که امکان ندارد. یک ارتعاش را می‌توان بصورت یک حرکت به عقب و جلو پیرامون نقطه‌ینقطه‌ ی m در اطراف یک مقدار مرجعْ تعریف کرد. با وجود این، تعریف مشخّصه‌های کافی برای موج که باعث کیفیّت‌بخشی به آن می‌شود، موضوعی انعطاف‌پذیر است. این اصطلاح اغلب بطور ذاتی بصورت انتقال نوسان‌ها در فضا مطرح می‌شود که با حرکت شئ که فضا را پُر یا اشغال کرده است در ارتباط نیست. در یک موج، کارمایه‌یکارمایه‌ ی یک ارتعاشْ عبارتست از کارمایه‌یکارمایه‌ ی شئ که دارد از منبع بشکل یک اغتشاش و نوسان در داخل محیطی که آن را احاطه کرده یا در پیرامون آن است دور می‌شود (هال، ۱۹۸۰). با وجود این، این حرکت در مورد یک موج ساکن و ایستاده، مسأله‌برانگیز است. برای مثال، یک موجْ روی یک طناب یا نخ که کارمایه در آن در هردو جهت بطور برابر منتشر می‌شود یا برای موج‌های الکترومغناطیسی یا موج‌های نوری در خلأ، جایی که مفهوم «محیط واسطه» دیگر کاربردپذیر نیست.

مثال: [[آکوستیک]] از [[اوپتیک]] متمایز می‌گردد. بدینصورتبدین‌صورت که موج‌های صوتی، دارای منشاء مکانیکی، بیشتر از موج‌های الکترومغناطیسی در هنگام انتقال کارمایه‌یکارمایه‌ ی ارتعاشی به کارمایه‌یکارمایه‌ ی مکانیکی تبدیل می‌شوند. مفهوم‌هایی از قبیل [[جِرم]]، [[گشتاور]]، [[لَختی]]، یا [[خاصیّت کِشسانی]] موقع شرح دادن آکوستیک، بسیار مهمّند. (برخلاف اُپتیک، هنگام بررسی فرایندهای موجی). این تفاوت در منشأ باعث ایجاد مشخّصه‌های موجی ویژه‌ی متفاوت از محیطی که با آن سروکار داریم می‌شود. (بعنوان مثال، در موارد مربوط به هوا: فشار تابش موج‌های تلاطمی و .... در موارد جامد (جسم‌های صلب): موج‌های [[نور]]، تجزیه‌ی نور و ...)

دیگرخاصیّت‌ها - گرچه آنها نیز معمولاً از طریق منشأ مشخّص می‌شوند - ممکنست به تمام موج‌ها تعمیم داده شوند. بعنوان مثال، با توجّه به آنهایی که براساس منشاء مکانیکیْ پایه‌گذاری شده‌اند می‌توان اغتشاش‌هایی در فضا برای موج‌های آکوستیک برحسب زمان انجامید اگر و فقط اگر وسیله‌ی مورد بحثْ بسیار سخت یا بسیار نرم و انعطاف‌پذیر نباشد. اگر تمام اجزای مشکّل وسیله بصورت محکم بهم وصل شده باشند، تمام اجزای آن بشکل یک جسم یکتا و بدون هیچگونه تأخیری در انتقال نوسان، به ارتعاش درمی‌آینددر می‌آیند که درینصورتدر این صورت هیچ حرکت موجیی نخواهیم داشت. از سوی دیگر، اگر تمامی اجزا مستقل از یکدیگر بودند، هیچ انتقال ارتعاشی وجود نداشت. ادّعاهای مذکور، با فرض آنکه موج به هیچ منشأ نیاز نداشته باشد، بی‌معنا خواهند بود؛ گرچه آنها ویژگی‌هایی که از خود بروز می‌دهند مستقل از منشاء آنها باشد. در طول یک موج، فاز یک ارتعاش (مکان و موقعیّتی که داخل چرخه‌ی نوسان اشغال کرده است) برای نقطه‌های مجاور، متفاوت می‌باشد و علّتش نیز اینست که نوسانْ در زمان‌های متمایز به این نقطه‌ها می‌رسد. بطور مشابه، پردازش فرایندهای موج که از مطالعه درباره‌ی پدیده‌های موجی با سرچشمه‌هایی متفاوت با سرچشمه‌ی موج‌های صوتیْ حاصل می‌شود می‌تواند برای فهم هرچه شدیدتر پدیده‌های صوتی، بسیار پُراهمّیّت باشد. یک مثال مناسب از این نمونه، «قاعده‌ی تداخل [[یانْگ]]» می‌باشد (یانْگ، ۱۸۰۲) این اصل برای نخستین‌بار در پژوهش‌های [[«یانْگ»]] پیرامون نور، مطرح شد و هنوز نیز می‌تواند مطابق عدّه‌ای از مفهوم‌های خاصّ دیگر (برای مثال، پخش شدن صوتْ توسّط صدا) موضوعی پژوهشی در مطالعه‌یمطالعه‌ ی صوت باشد.</big></big>

</big></big>موج‌های متناوب، توسّط عامل‌های اوج (بالاترین‌نقطه‌هابالاترین‌ نقطه‌ها در موج‌ها) و پایین‌ترین‌نقطه‌هاپایین‌ترین‌ نقطه‌ها توصیف می‌شوند و البتّه ممکنست گاهی براساس «طولی» یا «عرضی» طبقه‌بندی شوند. [[«موج‌های عرضی»]] به موج‌هایی اطلاق می‌شود که دارای ارتعاش‌هایی عمود بر جهت انتشار موج باشند. مانند موج‌های طناب و [[موج‌های الکترومغناطیسی]]. [[«موج‌های طولی»]]، دسته‌ای از موج‌ها می‌باشند که در جریان انتشار موج، دارای نوسان‌های موازی‌اند؛ مانند بیشتر [[موج‌های صوتی]]. هنگامی که یک شئ روی موج یک آبگیر به بالا و پایین می‌رود، حرکتْ بر یک مسیر دوّار را تجربه می‌کند؛ زیرا این موج‌ها، [[«موج‌های عرضی»]] یا [[«موج‌های سینوسی»]] نمی‌باشند.</big></big>

موج مستقیم از طریق مداخله‌یمداخله‌ ی یک شیء جدید، تغییر می‌یابند: بازتاب؛

یک موج اگر بتواند فقط در مسیر مستقیم نوسان کند، دوگانگی می‌یابد. دوگانگی عرضی موج، حاکی از نوسان مستقیم آنست و عمود بر جهت حرکت است. موج‌های طولی، مانند موج‌های صوتی، دوگانگی بروز نمی‌دهند؛ زیرا این موج‌ها نوسان مستقیم در طول حرکت دارند و با پالایه‌یپالایه‌ ی قطبنده، قطبیده می‌شوند.

موج‌های گرانشی که عبارتند از نوسان‌ها و بالا و پایین شدن در انحنای زمان -فضا که بوسیله‌یبوسیله‌ ی [[اصل عمومی نسبیّت]] پیش‌بینی شده است. این موج‌ها چندبُعدی می‌باشند و بطور تجربی مشاهده می‌شوند.

شکل و نمایشی از یک موج (منحنی آبی رنگ که خیلی سریع تغییر می‌کند) و پوشش آن (منحنی قرمزکهقرمز که با سرعت آهسته تری تغییر می‌کند)

</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 نانومتربراینانومتر برای طیف الکترومغناطیس بخش نوری بیان می‌شود. یک تعداد موج K می‌تواند با طول موج به هم ربط داده شود. امواجی را می‌توان به وسیله حرکت هارمونیک نشان داد. دوره T، زمان برای یک نوسان کامل موج است. </big></big>

بسامد ودورهو دوره عکس یکدیگرند.

یک راه حل کلی برای معادله موج در یک بعد تو سطتوسط دی–آلبرت داده شده‌است. که به این صورت است: <math>