بحث عن موجات المادة في الفيزياء جاهز

بحث عن موجات المادة في الفيزياء جاهز، مفهوم الموجة وإن يبدو في حد ذاته مفهوم فيزيائياً عميق، خضع للعديد من التجارب، إلا أنه بسيط جداً قد يقوم به بعضنا بدون قصد، مثل أن يلقي أحدنا حصاة في بركة من الماء، سيلاحظ عند سقوط تلك الحصاة أنه تكونت مجموعة من الموجات تأخذ الشكل الدائري حول تلك الحصاة التي سقطت، تظل الموجات واحدة تلو الأخرى في مساحة حول الحصاة وتبعد عنها بعض السنتيمترات إلى أن تختفي تماماً.

مقدمة بحث عن موجات المادة في الفيزياء

مهما اختلفت المقذوفات، ببركة الماء أو النهار بالنهاية يحدث الموجات المتتالية التي تبدأ من نقطة السقوط، ويطلق عليها نقطة الاستقرار، فإذا قمنا بإلقاء كرة في الماء بالطبع الكرة ستظل ملحوظة بالعين غير الحصاة.

لكن هنا الكرة ستطفو على السطح ستكون موجات متتالية نحو الكرة بداية من نقطة الاستقرار، إلى المسافة المتأثرة بالسقوط، وذلك بعكس الحصاة التي تم إلقائها فالحصاة سوف تغوص إلى أسفل ولكن الموجات المتكونة حولها قد تكون السبب في تحديد نقط سقوط الحصاة لأنها ستختفي.

في إلقاء تلك الشيئان المختلفين، قد نجد أن الكرة ستتجه نحو اليمين أو اليسار هذا التحرك الذي ينتج عن الكرة لم يكون موجات جديدة، بل ستظل الموجات ثابتة حول نقطة الاستقرار.

أما في الحصاة سوف يرتفع بعض الماء إلى الأعلى فتتكون موجات أكثر، تختفي الاتجاه الذي تذهب إليه الحصاة سواء كان في اليمين أو اليسار ولا يوضح للعين المجردة سوى أنه سقط للأسفل فقط.

شاهد أيضًا: بحث عن قوة الاحتكاك في الفيزياء

خصائص الموجات

ليست كل الموجات تشترك في نفس الطاقة، بل تختلف طبيعة الموجات سواء كانت ذات طاقة عالية، أو ذات طاقة منخفضة من واحدة إلى أخرى ولتحديد تلك الخصائص يتم قياس عدة أشياء منها: _

الطول الموجي

يتم قياس الطول الموجي عن طريق المتر وفي هذه الحالة قد يتم تحديد مسافتين من نقطة إلى النقطة المقابلة لها، فيتم حساب كلا التضاغط بين القمة والقاع والمسافة التي يقطعها الطول الموجي، وما إن كانت تستغرق مسافة تم تحديدها مناسبة مع الزمن الموافق لتلك الطول الموجي.

أم الطول الموجي أعلى أو أقل، ليس يعتمد على قاع وقمة فقط، بل يمكن قياس الموجي بين قاعين متتاليين، أو قمتين، على سبيل المثال في حمامات السباحة يوجد طول موجي للقاع من النقطة أ والنقطة ب، يختلف الطول الموجي سواء بالزيادة أو النقصان.

إذا اتجهنا إلى إحدى القمتين أو القاعين تلك الطول الموجي يتم قياسه من قبل المختصين عن طريق المتر وقد يصل لمسافة الكيلومترات.

الزمن الدوري

: دائماً وحدة قياس الزمن تنحصر في الساعات والدقائق والثواني، لكن هنا الزمن الدوري، يتم قياسه من خلال وحدة الثواني، فيتم قياس الزمن الذي تقطعه موجه كاملة لتنتقل من نقطة ما، مثال على ذلك إذا قمنا بقياس المدة التي يقطعها شخص في إلقاء حصاة من قمة إلى قاع.

بالطبع سوف لا تتعدى ثواني مهما ارتفعت وابتعدت المسافة بين القمة والقاع، حتى وإن قام شخص بالقفز في الماء من مسافة تصل لعشرون متراً، قد لا يستغرق هذا الوقت أكثر من بضع ثواني.

قد تصل المقذوفات التي يتم إلقائها من نقطة أ إلى نقطة ثانية واحدة لدرجة ألا يستطيع الإنسان أن يراه بمجرد أن يغلق عيناه ويفتحها من جديد، لذلك لم يتم تحديد الدقائق لقياس الزمن الدوري للموجات.

التردد

هو نسبة تكرار الموجة لنفسها مرة أخرى أي إذا قمنا بتكرار نفس العملية بنفس الطول الموجي ونفس المسافة الموجودة بين قمة وقاع هل سيكون للموجة تكرار نفسها.

من جديد واستغراق نفس الزمن الدوري، فنجد أن العلاقة بين التردد والطول الموجي علاقة عكسية، بمعنى أنه كلما زاد الطول الموجي قل التردد، وكلما زاد التردد قل الطول الموجي.

شاهد أيضًا: بحث عن المادة وخواصها

سعة الموجة

تتعلق سعة الموجة بمقدار طاقة الموجة، فتظهر العلاقة بين سعة الموجة طردية مع مقدار طاقة الموجة، فهي تعبر عن المسافة بين القمة والقاع، وفي هذه الحالة قد تختفي الموجة حيث تصل للسعة الصفرية ويمكن قياسها عن طريق الطول الموجي.

سرعة انتشار الموجة

تعبر الموجة هنا عن السرعة ويمكن قياس السرعة عن طريق وحدة الزمن، وهي وحدة الثواني، الذي تقوم فيها بانتشار الموجات المتتالية التي تصدر عن السقوط، من القمة إلى القاع.

فهنا تقوم الموجة بإعادة توليد نفسها من جديد، ففي كل مرة يتم فيها انتشار الموجة من جديد، تكون السرعة مختلفة فلا يعني أن يتم سقوط نفس الشيء في المرة الأولى أن يقطع نفس الزمن الدوري، أو يكون بنفس الطاقة وسرعة الانتشار الذي كان عليها في المرة الأولى.

طاقة الموجة

وهي قدرة الموجة على نشر طاقتها بسرعة في انتشار الموجات المتتالية، وقدرتها على سرعة تكرار نفسها من جديد وانتشار الموجات في الوسط المحيط.

أهمية الموجة الطولية

يختلف الوسط الذي ينتقل فيه الموجات من مكان ومجال إلى أخر، حيث أنه في كل مرة يتم اختلاف الوسط يتم اختلاف الطول الموجي تبعاً له، فإذا كان الوسط المحيط، في الصوت.

فيتم انتشار الطول الموجي تبعاً لتضاغط الهواء، فإذا زاد تضاغط الهواء تقترب جزيئات الهواء من بعضها البعض، أما إذا تباعدت جزيئات الهواء عن بعضها البعض فسوف يقل التضاغط أي ان العلاقة بينهما علاقة عكسية تزداد أحدهم وتقل الأخرى والعكس صحيح.

أهمية الموجة المستعرضة

في هذه الحالة تتألف الموجة من قمة وقاع فهناك مسافة معينة بين القيمة والقاع موجود داخل الموجة، مثال على ذلك إذا قمنا بالنظر إلى موجة على سطح الماء سنجد أن هذه الموجة مكونة من قمة وقاع فلا توجد بشكل مستوي وهذا الشكل هو ما يجعلها انسيابية تتجه بجميع الاتجاهات المختلفة.

فلا تجد الموجة مستوية أو تجدها تنتقل باتجاه عمودي أو رأسي بل تتجه يميناً، أو يساراً، ويختلف باختلاف التيار واتجاه الرياح وما شابه ذلك.

نجد في كل البحار مسافة معينة لا يمكن تجاوزها حتى لا يحدث غرق للأشخاص، وهذا بسبب انخفاض القاع بالنسبة للقمة وزيادة الطول الموجي.

كما أنه في بعض البحار وبرغم عدم ارتفاع الطول الموجي إلا أن وجود الأمواج المستعرضة بمسافة بين القمة والقاع قد تتسبب في دوامات البحر أو السير بعكس الاتجاه ويتسبب ذلك في الغرق على الفور حتى وإن كان هذا الشخص لديه القدرة على السباحة والغوص.

أما في النوع الثاني لابد من وجود وسط تنتقل من خلاله الموجات الصوتية مثل الصوت، فلكي ينتقل الصوت من شخص أو من أي مصدر ونسمعه لابد من وجود وسط ولا ينتقل في الفراغ ففي الفضاء لا يمكن أن يتحدثوا مع بعضهم بسبب انعدام الوسط.

شاهد أيضًا: بحث عن تغيرات المادة وخواصها

خاتمة بحث عن موجات المادة في الفيزياء

يختلف تصنيف الموجات تبعاً، لاختلاف الوسط الذي ينتقل من خلاله ففي بعض الأحيان، قد تحتاج الموجات إلى وسط تنتقل من خلاله، وعدم وجوده قد يعوق من انتقالها وقد لا تنتقل، وفي بعض الموجات قد يكون الوسط فارغ وهذا سبباً في انتقالها.

أترك تعليق