شرح درس الموجات الميكانيكية المتوالية الدورية :
رابط المشاهدة على يوتيوب: https://youtu.be/HSRsyAaNaC4
1. الموجة الميكانيكية المتوالية الدورية
تعريف :
تعتبر الموجة الميكانيكة المتوالية دورية إذا كانت الاهتزازات الصادرة عن المنبع تتكرر بشكل دوري. وتكون جيبية إذا كان المقدار الفيزيائي المميز للاهتزازات (استطالة , ضغط… ) دالة زمنية جيبية.
(Hz) و بترددهاT(s) تتميز الموجة الميكانيكة المتوالية الدورية بدورها
2. الدورية الزمانية و الدورية المكانية
لموجة جيبية دوريتان :
- دورية زمانية :
كل نقطة M من وسط الانتشار تعود لنفس الحالة الاهتزازية أي تكرر نفس الحركة بعد مدد زمنية متتالية و متساوية تساوي الدور الزماني T.
- دورية مكانية :
في لحظة ما t , نقط وسط الانتشار التي تفصل بينها مسافات متقايسة في اتجاه الانتشار تساوي الدور المكاني.
المسافة λ تسمى طول الموجة
3. الموجة الميكانيكية المتوالية الجيبية :
الموجة المتوالية الدورية الجيبية هي موجة يكون المقدار الفيزيائي المقرون بها دالة جيبية بالنسبة للزمن وتعبيرها :
حيث :
A : وسع الدالة الجيبة.
T : دورها, و يمثل الدور الزمني.
Φ : الطور عند أصل التواريخ, يحدد باعتماد الشروط البدئية.
4. طول الموجة :
تعريف :
طول الموجة يساوي المسافة التي تقطعها الموجة خلال كل دور زماني T
وتعبيرها :
حيث v سرعة انتشار الموجة.
يمكن ان نقول أيضا أن طول الموجة يساوي أصغر مسافة في اتجاه الانتشار تفصل نقطتين من وسط الانتشار لهما نفس الحالة الاهتزازية ( نقول أنهما على توافق في الطور)
التردد و الدور مميزتان لموجة : لا يتعلقان بوسط الانتشار, لكن طول الموجة ليس مميزة لها إذ يتعلق بالوسط.
مقارنة اهتزازات نقطتين من وسط الانتشار :
معاينة ظاهرة اهتزازية بالوماض :
الوماض جهاز يرسل ومضات سريعة و دورية و دورها TS قابل للضبط. يمكن الوماض من معاينة ظواهر دورية سريعة يستحيل تتبعها بالعين المجردة. كما يستعمل لقياس تردد أو سرعة دوران.
يمكن الوماض من قياس الدور T لظاهرة دورية : هذا الأخير يساوي أصغر قيمة لدور الومضات التي تمكن من مشاهدة توقف ظاهري
5. حيود موجة ميكانيكية :
-
ظاهرة الحيود :
تعتبر ظاهرة الحيود خاصية للموجات , وتحدث عندها تصادف موجة ثقبا أو حاجزا أبعاده صغيرة.
يتصرف الثقب أو الحاجز كمنبع للموجات
-
شرط الحيود :
نحدث موجة مستقيمية على سطح الماء و نغير a عرض الفتحة التي بين الصفيحتين بإبعادهما أو تقريبهما. فنشاهد الحالتين التاليتين ( الصورتان أسفله ).
6. تبدد موجة ميكانيكية :
تعريف :
يعتبر وسط الانتشار مبددا لموجة متوالية جيبية إذا كانت سرعة انتشارها في هذا الوسط تتعلق بترددها.
امثلة :
- سطح الماء وسط مبدد للموجات الميكانيكية.
- الهواء وسط غير مبدد للموجات الصوتية.