موج‌های مکانیکی: تفاوت میان نسخه‌ها

[[حرکت موجی]] تقریباً در هرشاخه از [[علم فیزیکْ]] ظاهر می‌شود. بعنوان مثال، موج‌های [[آب]]، نمونه‌ینمونۀ بسیار آشنایی از موج‌هایند 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 [[ذرّه‌های 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، مشاهده‌یمشاهدۀ 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 وسیله‌یوسیلۀ [[انتقال کارمایه]] است. با [[حرکت موجی]] می‌توان [[کارمایه]] را تا مسافت‌های بسیار زیادی پیش فرستاد. [[کارمایه]] در موج‌ها همان [[کارمایه‌یکارمایۀ 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 نتیجه‌ینتیجۀ 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.

== مقایسه‌یمقایسۀ موج‌های مکانیکی و موج‌های الکترومغناطیسی ==

انواع گوناگون موج‌های مکانیکی را می‌توان با در نظر گرفتن چگونگی رابطه‌یرابطۀ میان حرکت‌های ذرّه‌های [[مادّه]] با جهت انتشار خود موج‌ها، از هم تمیز داد. اگر حرکت ذرّه‌های مادّه‌یمادّۀ حامل [[موج]]، بر جهت 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 جهت ارتعاش ذرّه‌های ریسمان، بر اجهت انتشار آشفتگی عمود است.

[[جبهه‌‌موج]] بعنوان سطحی تعریف می‌شود که در لحظه‌ای معیّن، تمام نقطه‌های واقع بر آن سطح، دارای آشفتگی مشابه می‌باشند. با توجّه به نوع موج، جبهه‌‌موج می‌تواند شکل‌های گوناگون داشته باشد. بعنوان مثال، اگر جبهه‌‌موج بصورت صفحه‌های تخت موازی عمود بر جهت انتشار موج باشد، موج را «[[موج تخت]]» می‌نامند. درصورتیکه در مورد «[[موج‌های کروی]]»، جبهه‌‌موج‌ها بصورت کُره‌های [[هم‌مرکز]] خواهند بود. با دور شدن از منبع موج، انحنای جبهه‌‌موج‌های کرویْ کمتر می‌شود؛ چنانکه در نقطه‌های خیلی دورتر از منبع در ناحیه‌یناحیۀ محدودی از [[فضا]] آنها را می‌توان بصورت موج تخت در نظر گرفت.

هرموج مکانیکی با [[دامنه]]، [[دوره‌یدورۀ تناوب]] و [[فاز]] آن کاملاً مشخّص می‌شود. این کمّیّت‌ها در رابطه‌ای که به «[[معادله‌یمعادلۀ موج]]» معروفست، بهم مربوط می‌شوند. معادله‌یمعادلۀ موج، وضعیّت هرنقطه از محیط را در هرلحظه‌یهرلحظۀ دلخواه t می‌نمایانَد. [[دامنه‌یدامنۀ موج]] بعنوان بیشینه‌یبیشینۀ مقدار تغییر مکانْ تعریف می‌شود و دوره‌یدورۀ تناوب، زمان لازم برای یک [[حرکت نوسانی]] کامل است.

اگر فاصله‌یفاصلۀ میان دو نقطه‌ینقطۀ مجاور از موج که [[همفاز]] می‌باشند را بعنوان «[[طول‌موج]]» تعریف کنیم، زمان لازم برای پیمودن یک طول‌موج را «[[دوره‌یدورۀ تناوب]]» می‌نامند. معمولاً معادله‌یمعادلۀ موج را برحسب [[عدد موج]] و [[بسامد زاویه‌ای]] نیز بیان می‌کنند. عدد موج بصورت ۲π، برابر عکس طول‌موج (۲π/λ) و