الموجات عند الحواجز :
- يحدث انعكاس الموجات عندما تصل الموجة إلى حدود الوسط الذي تنتقل خلاله وتنعكس الموجة كلها أو جزء منها وترتد إلى الخلف داخل الوسط نفسه .
المجة الساقطة : الموجة التي تصطدم بالحد الفاصل بين وسطين .
الموجة المنعكسة : الموجة المرتدة الناتجة عن انعكاس بعض طاقة نبضة الموجة الساقطة إلى الخلف .
- يحدث انكسار الموجات عندما تصل الموجة إلى حدود الوسط الذي تنتقل خلاله وتمر الموجة كلها أو جزء منها خلال الحد الفاصل إلى وسط آخر ويتغير اتجاهها عند الحد الفاصل .
ملاحظة : عندما تمر الموجة خلال حد فاصل إلى وسط آخر مختلف فإن ...
· تتغير سرعة الموجة واتجاهها وسعتها و طولها الموجي
· لا يتغير تردد الموجة
ملاحظة : يمكن لموجتين أو أكثر أن تكونان في الوسط نفسه خلال الزمن نفسه .
انتقال موجة خلال حد فاصل : (انتقال نبضة من نابض سميك إلى آخر أقل سمكا )
عند انتقال نبضة الموجة الساقطة من النابض الأسماك إلى النابض الأقل سمكا ..
· تقل سرعة نبضة الموجة المنتقلة تبقى معتدلة "متجهة لاعلى"
· ينعكس جزء من طاقة نبضة الموجة الساقطة إلى الخلف في اتجاه النابض السميك على شكل موجة مرتدة "الموجة المنعكسة " معتدلة "متجهة لأعلى "
ملاحظة :
+ خصائص كلا النابضين تحدد اتجاه الموجة المنعكسة إذا كانت معتدلة أو مقلوبة
+ إذا كانت سرعة الموجات أكبر في النابض الأقل سمكا ستنقلب الموجة .
(انتقال نبضة في نابض متصل مع حائط )
· تنعكس النبضة عن الحائط مرتدة إلى النابض .
· سعة النبضة المرتدة تساوي تقريبا سعة النبضة الساقطة
· تنعكس معظم طاقة الموجة إلى الخلف وقليل منها ينتقل إلى الحائط .
· النبضة المنعكسة تكون مقلوبة "متجهة لأسفل "
مبدأ تراكيب الموجات : الإزاحة الحادثة في الوسط والناتجة عن موجة أو أكثر تساوي المجموع الجبري للإزاحات الناتجة عن كل موجة على حدى .
تراكب الموجات :
عندما تلتقي موجتان تتحركان في اتجاهين متعاكسين فإن هناك ثلاث احتمالات ...
- أن تلغي احداهما الأخرى
- أن تنتج موجة لها سعة أقل من سعة كل منهما
- أن تنتج موجة لها سعة أكبر من سعة كل منهما
التداخل : هو الأثر الناتج عن تراكب موجتين أو أكثر .
أنواع تداخل الموجات :
- تداخل هدام :
· تداخل هدام تام
· تداخل هدام غير تام
- تداخل بناء :
· تداخل بناء تام
· تداخل بناء غير تام
1) التداخل الهدام :
- ينتج عن تراكب موجات لها سعات متساوية في اتجاهات متعاكسة .
- تتكون العقدة من التقاء قمة الموجة الأولى مع قاع الموجة الثانية في نفس الموقع .
- تقل إزاحة الوسط عند النقاط كلها في منطقة التداخل
- النابضتان تواصلان حركتيهما بعد التداخل وتستعيدان شكلهما الآصلي .
العقدة : النقطة الثابتة التي تلتقي فيها موجتان في الموقع نفسه حيث تصبح الإزاحة الناتجة صفرا .
2) التداخل البناء :
- ينتج عندما تكون إزاحات الموجات في الاتجاه نفسه
- سعة النبضة الناتجة من التداخل تساوي المجموع الجبري لإزاحتي النبضتين .
- النبضتان تواصلان حركتيهما بعد التداخل وتستعيدان شكلهما الأصلي .
البطن : النقطة ذات الإزاحة الكبرى عند التقاء نبضتي موجة .
الموجة الموقوفة "المستقرة" : الموجة التي تظهر واقفة وساكنة ، تتولد عند تداخل موجتين تتحركان في اتجاهين متعاكسين .
كيفية توليد الموجة الموقوفة " المستقرة " :
- تثبت طرف الحبل في نقطة ثابتة ونمسك الطرف الحر باليد .
- نبدأ بهز الطرف الحر من الحبل فتنطلق الموجات في الحبل من يدنا نحو الطرف الثابت .
- ترتد الموجات عند النهاية الثابتة وتنقلب وتعود نحو اليد
- نجعل الزمن الدوري لاهتزاز اليد مساويا لزمن الدورة الكاملة للموجة فتزداد سعتها .
- عند زيادة تردد اهتزاز الحبل يزداد عدد البطون والعقد .
ملاحظة : في حالة الموجة الموقوفة في نابض مثبت الطرفين عدد البطون أقل من عدد العقد بمقدار 1
أنواع الموجات:
- موجة تتحرك في بعد واحد : الموجات في الحبل والنابض
- موجات تتحرك في بعدين : الموجات على سطح الماء
- موجات تتحرك في ثلاثة أبعاد : الموجات الكهرومغناطيسية و موجات الصوت .
تمثيل الموجات في بعدين :
عند إحداث اضطراب بتردد ثابت في الماء الساكن ..
- تنتشر قمم وقيعان الموجات الدائرية الناتجة إلى الخارج في جميع الاتجاهات .
- يمكن تمثيل الموجات برسم دوائر متتابعة متحدة في مراكزها تعبر عن قمم الموجة تسمى مقدمة الموجة
- ترسم مقدمات الموجة بقيم تبين طولها الموجي و لا تبين سعتها .
مقدمة الموجة : الخط الذي يمثل قمة الموجة في بعدين
الشعاع : الخط الذي يبين اتجاه الموجة المنتقلة ويرسم عموديا على قمة الموجة
ملاحظة :
- تتحرك الموجات في اتجاه متعامد مع قمة الموجة .
- اتجاه حركة الموجات يمثل بشعاع على شكل خط يصنع زاوية قائمة مع قمة الموجة .
حوض الموجات : يستعمل لبيان خصائص الموجات المنتشرة في بعدين
الانعكاس في حوض الموجات :
- حوض الأمواج يحوي طبقة ماء ضحلة
- ألواح الاهتزاز تعمل على توليد نبضات موجية أو موجات ماء بتردد ثابت .
- عند إضاءة المصباح الموجود فوق الحوض يتكون ظل تحت الحوض يبين موقع قمم الموجات .
- اتجاه حركة الموجات تمثل بالمخطط الشعاعي حيث يرسم شعاع ليمثل الموجة الساقطة وشعاع آخر يمثل آخر يمثل الموجة المنعكسة .
العمود المقام : الخط الذي يبين اتجاه الحاجز في مخطط الأشعة ويرسم عموديا على الحاجز .
زاوية السقوط : الزاوية المحصورة بين الشعاع الساقط و العمود المقام
زاوية الانعكاس : الزاوية المحصورة بين الشعاع المنعكس و العمود المقام
قانون الانعكاس : زاوية السقوط تساوي زاوية الانعكاس
انكسار الموجات في بعدين : التغير في اتجاه الموجات عند الحد الفاصل بين وسطين مختلفين
حوض الموجات : يستعمل لتمثيل سلوك الموجات عندما تنتقل من وسط إلى آخر\
الانكسار في حوض الموجات :
- حوض الأمواج يحوي طبقة ماء ضحلة و يوضح لوحا زجاجيا في جزء منه .
- سمك طبقة الماء فوق اللوح الزجاجي أقل من سمكها في بقية الحوض .
- تعمل ألوح الاهتزاز على توليد نبضات موجية أو نبضات ماء بتردد ثابت
- عند انتقال الموجة من الماء العميق إلى الماء الضحل فوق اللوح الزجاجي تنقص سرعتها ويتغير اتجاهها مع بقاء ترددها ثابتا لذا ينقص طولها الموجي
تكون قوس المطر : قطرات المطر تحلل الضوء الأبيض إلى ألوان الطيف السبعة بفعل الانكسار .
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق