تشرح هذه المقالة ما هي الأنواع المختلفة للموجات في الفيزياء. لذلك سوف تكتشف ما هي أنواع الموجات الموجودة وكيفية تصنيفها وأمثلة على كل نوع من الموجات.
منطقيًا، قبل رؤية الأنواع المختلفة للموجات، يجب أن نكون واضحين تمامًا بشأن ماهية الموجة. ولهذا ننصحك بمراجعة المقالة التالية قبل الاستمرار في الشرح:
ما هي أنواع الموجات؟
أنواع الموجات هي:
- موجات طولية.
- موجات عرضية.
- موجات أحادية البعد.
- موجات ثنائية الأبعاد.
- موجات تريتودينال.
- الموجات الميكانيكية.
- موجات كهرومغناطيسية.
- موجات دورية.
- موجات غير دورية.
يمكنك أدناه رؤية تصنيف الأنواع المختلفة للموجات وفقًا للمعايير المستخدمة. بالإضافة إلى ذلك، ستتمكن من رؤية جميع أنواع الموجات مشروحة بالتفصيل بالإضافة إلى أمثلة لكل نوع من أنواع الموجات.
أنواع الموجات حسب اتجاه جزيئاتها
يمكن أن تسير حركة الجزيئات في نفس الاتجاه الذي تنتشر فيه الموجة، أو على العكس من ذلك، تكون متعامدة مع اتجاه الانتشار. ولذلك نميز بين الموجات الطولية والموجات المستعرضة.
- الموجات الطولية : تحدث اهتزازات موجية في نفس اتجاه انتشار الموجة.
- الموجات المستعرضة : تكون اهتزازات الموجة متعامدة مع اتجاه انتشار الموجة.
موجات طولية
الموجة الطولية هي نوع من الموجات التي تحدث فيها الحركة المتذبذبة للجزيئات في الوسط في نفس اتجاه انتشار الموجة. بمعنى آخر، في الموجة الطولية، تتحرك الجزيئات الموجودة في الوسط طوليًا.
على سبيل المثال، الموجات الصوتية هي موجات طولية، حيث أنه في هذا النوع من الموجات تكون حركة الوسط موازية لانتشار الموجة.
موجات عرضية
الموجة المستعرضة هي موجة تكون اهتزازاتها متعامدة مع اتجاه انتشار الموجة. أي أن نقاط الموجة المستعرضة تتحرك بشكل عرضي في اتجاه انتقال الموجة.
على سبيل المثال، الخيط المتصل في أحد طرفيه والذي يتأرجح هو موجة مستعرضة. إذا ثبتنا طرف حبل وحركنا طرفه الآخر عموديا، تتولد اهتزازات عمودية على اتجاه انتقال الموجة على الحبل، فهي بالتالي موجة عرضية.
أنواع الموجات حسب أبعاد الانتشار
يمكن أن يكون للموجة اتجاه انتشار واحد (موجة أحادية البعد)، أو تنتشر على طول مستوى (موجة ثنائية الأبعاد)، أو تنتشر في الفضاء (موجة ثلاثية الأبعاد).
- الموجات أحادية البعد : تنتشر الموجة في اتجاه واحد فقط.
- موجات ثنائية الأبعاد : تنتشر الموجة في بعدين.
- موجات ثلاثية الأبعاد : تنتشر الموجة في ثلاثة أبعاد، أي في جميع أنحاء الفضاء.
موجات 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.
موجات 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.
موجات ثلاثية الأبعاد
الموجة ثلاثية الأبعاد ، وتسمى أيضًا الموجة الكروية ، هي موجة تنتشر في ثلاثة أبعاد، أي موجات ثلاثية الأبعاد تنتشر في جميع الاتجاهات في الفضاء.
على سبيل المثال، الموجة الصوتية هي موجة ثلاثية الأبعاد لأنها تنتشر في جميع أبعاد الفضاء الثلاثة.
أنواع الموجات حسب الوسط الذي تنتشر فيه
بشكل عام، تحتاج الموجة إلى وسط لتتمكن من الانتشار؛ ويسمى هذا النوع من الموجات بالموجات الميكانيكية. ومع ذلك، فإن الموجات الناتجة عن المجال الكهرومغناطيسي يمكن أن تمر أيضًا عبر الفراغ.
- الموجات الميكانيكية : تحتاج الموجة إلى وسط مادي لتنتشر.
- الموجات الكهرومغناطيسية : يمكن أن تنتشر الموجات في الفراغ.
الموجات الميكانيكية
الموجة الميكانيكية هي نوع من الموجات التي تنتقل عبر وسط مادي، أي أن الموجات الميكانيكية هي الموجات التي تنتقل عبر وسط مادي. وبالتالي فإن الموجات الميكانيكية تسبب اضطرابًا مؤقتًا في الوسط الذي تنتشر فيه دون أن يتم نقله.
على سبيل المثال، الموجة الصوتية هي موجة ميكانيكية. تنتشر الموجات الصوتية عبر الهواء، وبما أنها تهتز عبر وسط مادي، فهي موجة ميكانيكية.
موجات كهرومغناطيسية
الموجة الكهرومغناطيسية هي موجة ينشأها مجال كهرومغناطيسي، أي أن الموجات الكهرومغناطيسية تتولد عن تذبذبات المجال الكهربائي والمجال المغناطيسي.
مجموعة الموجات الكهرومغناطيسية الناتجة عن المجال الكهرومغناطيسي هي الإشعاع الكهرومغناطيسي.
باختصار، عندما يتم دمج مجال كهربائي متذبذب مع مجال مغناطيسي متذبذب، يتم إنشاء مجال كهرومغناطيسي وتنبعث موجات كهرومغناطيسية.
أنواع الموجات حسب دوريتها
في الفيزياء، معظم الموجات التي تمت دراستها تكون دورية، لذلك يتكرر الرسم البياني لها بشكل دوري. ومع ذلك، يمكن للموجة أيضًا أن تكون غير دورية وتتأرجح دون اتباع أي نمط.
- الموجات الدورية : يتكرر الرسم البياني الموجي بشكل دوري.
- الموجات غير الدورية – لا يتكرر الرسم البياني الموجي، لكن الموجة حرة في التذبذب.
موجات دورية
في الفيزياء، الموجة الدورية هي موجة يتكرر رسمها البياني بشكل دوري، وبالتالي فإن تذبذبات الموجة الدورية تتكرر في كل فترة زمنية محددة. وبالتالي، فإن استطالة الموجة الدورية ستكون هي نفسها طوال نفس الفترة الزمنية.
الوقت اللازم لتكرار الموجة الدورية يسمى الفترة. وبالتالي فإن حركة الموجة الدورية ستكون في نفس الوضع مرة أخرى بعد فترة.
موجات غير دورية
الموجة غير الدورية هي موجة ليس لها دورية مع مرور الوقت، أي أن الرسم البياني للموجة غير الدورية لا يتكرر مع مرور الوقت.
ولذلك، فإن الموجات غير الدورية ليس لها دورات، ولكنها تتأرجح بحرية. على عكس الموجات الدورية التي تكرر رسمها البياني بشكل دوري، فإن الموجات الدورية لا تتبع أي نمط.
