▷موجة أحادية البعد

تشرح هذه المقالة ماهية الموجة أحادية البعد في الفيزياء. ولذلك ستجد تعريف الموجة أحادية البعد، وخصائص هذا النوع من الموجات، بالإضافة إلى المعادلة التي تصف حركة الموجة أحادية البعد.

ما هي الموجة أحادية البعد؟

الموجة أحادية البعد هي موجة تنتشر في بعد واحد فقط، أي أن الموجات أحادية البعد تنتقل في اتجاه واحد فقط.

على سبيل المثال، الموجة الناتجة عن هز أحد طرفي الخيط مع ثبات الطرف الآخر هي موجة أحادية البعد. وبالمثل، فإن الموجة الناتجة عن اهتزاز الزنبرك هي أيضًا موجة أحادية البعد.

خصائص الموجة أحادية البعد

تتميز الموجات أحادية البعد بالخصائص أو العناصر التالية:

الدورة أو التذبذب : هي مسار الموجة من نقطة إلى النقطة المكافئة التالية لها.
الطول الموجي (π) : هو المسافة بين نقطتين متكافئتين متتاليتين على الموجة.
السعة (A) : هي المسافة العمودية بين أقصى امتداد وموضع توازنه.
الدورة (T) : هي الزمن اللازم لإتمام التذبذب الكامل.
التردد (و) : هو عدد الذبذبات أو الاهتزازات التي تنتجها الموجة لكل وحدة زمنية.
التردد الزاوي (أو النبض) (ω) : هذه هي السرعة التي تتأرجح بها الموجة.
سرعة الانتشار (v) : هذه هي السرعة التي تنتشر بها الموجة.
القمة : كل نقطة من أعلى نقاط الموجة.
الوادي : كل نقطة من أدنى نقاط الموج.

معادلة موجة أحادية البعد

تسمح لنا معادلة الموجة أحادية البعد بحساب استطالة الموجة في موضع محدد وزمن محدد. وبالتالي، فإن معادلة الموجة أحادية البعد هي y(x,t) = A·sin(k·x – ω·t + φ ₀ ).

$y(x,t)=A\cdot \text{sin}(k\cdot xw\cdot t+\phi_0)$

ذهب:

$y$

هو استطالة الموجة أحادية البعد.
$A$

هي سعة الموجة أحادية البعد.
$x$

هي المسافة من النقطة المدروسة إلى مركز الموجة.
$k$

هو الرقم الموجي.
$\omega$

هو التردد الزاوي أو النبض.
$t$

هي لحظة من الزمن.
$\phi_0$

هي المرحلة الأولية للموجة.

لاحظ أنه يتم حساب رقم الموجة والتردد الزاوي للموجة أحادية البعد باستخدام الصيغ التالية:

$\begin{array}{c}k=\cfrac{2\pi}{\lambda}\\[4ex]\omega=\cfrac{2\pi}{T}=2\pi f\end{ tableau}$

ذهب:

$k$

هو رقم الموجة.
$\lambda$

هو الطول الموجي.
$\omega$

هو التردد الزاوي أو النبض.
$T$

هي النقطة.
$f$

هو التردد.

أنواع أخرى من الموجات

في الفيزياء، تنقسم الموجات إلى أحادية البعد، وثنائية الأبعاد، وثلاثية الأبعاد. لقد رأينا في هذه المقالة ما هي الموجات أحادية البعد، لذا نحتاج إلى معرفة الفرق بين النوعين الآخرين من الموجات:

موجة ثنائية الأبعاد : نوع من الموجات تنتشر في بعدين، أي عبر سطح ما.
موجة ثلاثية الأبعاد : نوع من الموجات تنتشر في ثلاثة أبعاد، أو بمعنى آخر، تتوسع في كل الاتجاهات.

➤ انظر: موجة ثنائية الأبعاد
➤ انظر: موجة ثلاثية الأبعاد

ما هي الموجة أحادية البعد؟

خصائص الموجة أحادية البعد

معادلة موجة أحادية البعد

أنواع أخرى من الموجات

اترك تعليقا إلغاء الرد