▷ موجة ثنائية الأبعاد

يشرح هذا المقال ما هي الموجات ثنائية الأبعاد في الفيزياء وما هي خصائصها. وبالمثل، تظهر معادلة الموجة ثنائية الأبعاد، وفي النهاية ستتمكن من رؤية الأنواع المختلفة للموجات.

ما هي الموجة ثنائية الأبعاد؟

الموجة ثنائية الأبعاد ، وتسمى أيضًا الموجة السطحية ، هي موجة تنتشر في بعدين. بمعنى آخر، تنتشر الموجات ثنائية الأبعاد عبر السطح.

على سبيل المثال، الموجة الناتجة عن رمي حجر في بركة ماء هي موجة ثنائية الأبعاد. فالموجة التي تنتشر على سطح الماء تتقدم في بعدين، فهي موجة ثنائية البعد.

باختصار، تنتشر الموجات ثنائية الأبعاد في مستوى، ولهذا تسمى أيضًا بالموجات المستوية .

خصائص الموجات ثنائية الأبعاد

تتميز الموجات ثنائية الأبعاد بالخصائص التالية:

السعة (A) : هي المسافة المتعامدة مع المستوى الذي تنتشر به الموجة ثنائية الأبعاد بين أقصى استطالة ومتوسط قيمتها.
الدورة (T) : هي الفترة الزمنية التي تحتاجها الموجة لإحداث تذبذب كامل.
التردد (و) : هو عدد الذبذبات أو الاهتزازات التي تحدثها الموجة في وحدة الزمن.
التردد الزاوي أو النبض (ω) : هذه هي السرعة التي تؤدي بها الموجة التذبذبات.
سرعة الانتشار (v) : هي السرعة التي تنتشر بها الموجة.

معادلة موجة ثنائية الأبعاد

تنتشر موجة ثنائية الأبعاد عبر مستوى، ولكنها تهتز في الاتجاه العمودي على المستوى الذي تنتشر من خلاله. وبالتالي، فإن معادلة الموجة ثنائية الأبعاد تجعل من الممكن حساب استطالة اهتزازاتها من الإحداثيات واللحظة الزمنية.

معادلة الموجة ثنائية الأبعاد هي z(x,y,t) = A sin(k ₁ x + k ₂ y – ω t + φ ₀ ).

$z(x,y,t)=A\cdot \text{sin}(k_1\cdot x+k_2\cdot yw\cdot t+\phi_0)$

ذهب:

$z$

هو استطالة الموجة ثنائية الأبعاد.
$x,y$

هي المسافة على محوري OX وOY على التوالي من أصل الموجة إلى نقطة الدراسة.
$A$

هي سعة الموجة ثنائية الأبعاد.
$k_1,k_2$

هي إحداثيات X وY لمتجه الموجة.
$\omega$

هو التردد الزاوي أو النبض.
$t$

هي لحظة من الزمن.
$\phi_0$

هي المرحلة الأولية للموجة.

أنواع أخرى من الموجات

إلى جانب الموجات أحادية البعد، يوجد في الفيزياء نوعان آخران من الموجات اعتمادًا على الأبعاد التي تنتشر من خلالها، وهما:

موجة أحادية البعد : نوع من الموجات تنتشر في بعد واحد، أي في اتجاه واحد.
موجة ثلاثية الأبعاد : نوع من الموجات تنتشر في ثلاثة أبعاد، أو بمعنى آخر، تتوسع في كل الاتجاهات.

➤ انظر: موجة أحادية البعد
➤ انظر: موجة ثلاثية الأبعاد

ما هي الموجة ثنائية الأبعاد؟

خصائص الموجات ثنائية الأبعاد

معادلة موجة ثنائية الأبعاد

أنواع أخرى من الموجات

اترك تعليقا إلغاء الرد