الموجة التقدمية مقابل الموجة الثابتة
الأمواج هي ظاهرة مهمة للغاية تحدث في الحياة الواقعية. تعود دراسة الموجات والاهتزازات إلى زمن بعيد. تمت مناقشة مفاهيم الموجات الثابتة والموجات التقدمية في العديد من مجالات الفيزياء والكيمياء. تتم مناقشة هذه في الميكانيكا والصوتيات وتكنولوجيا الرادار وتكنولوجيا الاتصالات وميكانيكا الكم وحتى الموسيقى. من الأهمية بمكان أن يكون لديك فهم مناسب للموجات التقدمية والموجات الثابتة من أجل التفوق في مثل هذه المجالات. سنناقش في هذه المقالة ما هي الموجات الثابتة والموجات التقدمية ، وتعريفاتها ، وأوجه التشابه بين الموجات الثابتة والموجات التقدمية ، وكيف يتم إنتاج الموجات التقدمية والموجات الثابتة ، وتطبيقاتها ، وأخيرًا الفرق بين الموجات الثابتة والموجات التقدمية..
موجات تقدمية
تحدث موجة ميكانيكية بسبب أي اضطراب في وسط. أمثلة بسيطة للموجات الميكانيكية هي الصوت والزلازل وموجات المحيط. الموجة هي طريقة لانتشار الطاقة. تنتشر الطاقة المتولدة في الاضطراب عن طريق الأمواج. الموجة الجيبية هي موجة تتأرجح وفقًا للمعادلة y=A sin (ωt - kx). مع انتشار الموجة عبر الفضاء ، تنتشر الطاقة التي تحملها أيضًا. تتسبب هذه الطاقة في تأرجح الجسيمات في طريقها. يمكن أيضًا تفسيرها بالعكس حيث تنتشر الطاقة من خلال تذبذب الجسيمات. هناك نوعان من الموجات التقدمية ؛ وهي الموجات الطولية والموجات المستعرضة. في الموجة الطولية ، تكون اهتزازات الجسيمات موازية لاتجاه الانتشار. هذا لا يعني أن الجسيمات تتحرك مع الموجة. تتذبذب الجسيمات فقط حول نقطة التوازن الثابتة في الفضاء. في الموجات المستعرضة ، يحدث تذبذب الجسيمات بشكل عمودي على اتجاه الانتشار.تتكون الموجات الصوتية من موجات طولية فقط ، أما الموجات الموجودة على خيط فهي مستعرضة. موجات المحيط هي مزيج من موجات عرضية وموجات طولية
موجات ثابتة
الموجات الثابتة ، والتي تُعرف أيضًا باسم الموجات الواقفة ، تحدث بسبب اعتراض موجتين متطابقتين تنتقلان في اتجاهين متعاكسين. يمكن تمثيل موجتين جيبيتين متطابقتين تنتقلان في اتجاهين + x و –x بواسطة y1=A sin (ωt - kx) و y2=الخطيئة (ωt + kx) على التوالي. تؤدي إضافة هاتين المعادلتين إلى تراكب الموجتين. لذلك y1+ y2=y=A [sin (ωt - kx) + sin (ωt + kx)]. بتبسيط هذه المعادلة ، نحصل على Y=2A sin (ωt) cos (kx). بالنسبة لقيمة س معينة ، تصبح المعادلة Y=B sin (ωt) ، التذبذب التوافقي البسيط.
ما هو الفرق بين الموجات التقدمية والثابتة؟
• تحمل الموجات التقدمية كمية صافية من الطاقة عبر مسار الموجة. لا تحمل الموجة الثابتة صافي الطاقة عبر المسار
• مطلوب موجتين انتشار متطابقتين لإنشاء موجة ثابتة.
• يتغير اتساع الموجة الثابتة عبر المسافة ولكن بالنسبة لنقطة معينة ، يظل الاتساع ثابتًا. اتساع كل نقطة في موجة الانتشار هو نفسه ، بالنظر إلى أن الموجة موحدة.
