أنواع الموجات
أنواع الموجات
معنى الموجة أو تعريف الموجة فسنجد أن الموجة هي عبارة عن تكرار حدث أو نمط لحركة معينة أكثر من مرة في فترات زمنية متتالية ومتتابعة، ومثال على ذلك نجد أننا إذا قمنا بملء دلو بالمياه، ثم بعد ذلك أحضرنا حجر أو معدن وقمنا بقذفه داخل الدلو فسنجد أنها شكلت دوائر متتالية وهذا ما نطلق عليه اسم الموجة وعند حساب عدد الموجات الصادرة في وقت معين، على كمية الوقت يظهر لنا ما يسمى بالتردد الموجي، والموجات منها نوعين موجات ميكانيكية وموجات كهرومغناطيسية وسنتعرف على كل منهما في مقالنا هذا.
موجات ميكانيكية
هي عبارة عن تغيير يحدث في سطح مرن أو سائل دون أن تتنقل المادة بداخله، إذا كان هذا التغيير عموديًا على اتجاه انتشار الموجه، فهذا التغيير يسمى موجة مستعرضة، أما إذا كان التغير على استقامة واحدة مع اتجاه انتشار الموجة فهذا يعني أن الموجة هي موجة طولية، وسنقوم بشرح كل من الموجات الطولية والمستعرضة فيما يلي:
-
موجات طولية
هي عبارة عن حركات تهتز في نفس اتجاه الموجة، ذهابًا وإيابًا، وتتكون من عدة تضاغطات وعدة تخلخلات، أما عن التضاغطات فهو الوضع الذي تتقارب فيه الجزيئات في الوسط من بعضها البعض.
أما التخلخلات فهي الوضع الذي تتباعد فيه الجزيئات في الوسط عن بعضها البعض.
ومن أمثلة الموجات الطولية:
- موجات الصوت
- موجات الزنبرك
-
موجات مستعرضة
أما عن الموجات المستعرضة فهي عبارة عن حركات تهتز بشكل عمودي على اتجاه انتشار الموجات وتكون الموجات المستعرضة عبارة عن قمة وقاع.
ومن أمثلة الموجات المستعرضة:
- موجات الماء
- موجات الحبل
- موجات كهرومغناطيسية
- موجات النابض
موجات كهرومغناطيسية
- هي موجات تنشأ نتيجة تذبذب شحنات كهربائية يتولد عنها أنماط مرتبطة ببعضها البعض وبالطاقة المغنطيسية والكهربائية، وتنشأ نتيجة تذبذب هذه الشحنات وقيامها بحركات للأمام وللخلف، كما أنها تنتقل في الفضاء بسرعة الضوء المتعارف عليها والتي تقدر بـ 299.792 كيلو متر في الثانية.
- أبسط أنواع الموجة الكهرومغناطيسية، هي التي تسير أو تنتقل من خلال خط مستقيم عبر الفضاء، وتتغير شدتها عن طريق تكون قمم وقيعان ويطلق على مسافات القمم بها الطول الموجي.
- أما عن تكوينها فهي عبارة عن طاقة كهربائية وطاقة مغناطيسية كل منهما يتعامد على الآخر، يتغيران ولكن يلتزمان في الطور.
ومن أنواع الموجات الكهرومغناطيسية:
-
موجات الراديو
هي موجات تنشأ نتيجة حدوث اهتزازات في الهواء تنشأ عنها موجات الراديو، ويتم إصدارها بطرق خاصة تبين استخدامها وهل هي موجات للراديو أو للتلفاز وكيف تستخدم لتصدر صوتًا أو صورة.
-
موجات تحت الحمراء
هو إشعاع ينتج عن جسم حار، ومن المتعارف عليه أن جميع الأجسام تقوم بإنتاج أشعة تحت الحمراء، ولكن بنسب مختلفة أو متفاوتة، فالإشعاع ينتج عن اهتزاز سريع للجزيئات، وتصبح الأشعة تحت الحمراء أقصر بارتفاع سخونة الجسم.
-
موجات فوق بنفسجية
هذه الموجات عبارة عن إشعاعات ناتجة عن شعاع الشمس، توجد حولنا دائمًا ولكننا لا نستطيع رؤيتها، هذه الأشعة هي التي تقوم بإعطاء جلودنا اللون الذي نراه، ولكن من أضرارها أنها تسبب احتراق الجلد عند تعرضه إليها بكثرة.
-
أشعة سينية
هذا نوع من الأشعة الضارة حيث أنها تقوم بإتلاف خلايا الجسم الحية، ولكنها أحيانًا تكون ضرورة لإبراز صورة العظام لجسم الإنسان، وهي تنتج عن طريق أنبوب خاص، فنقوم بقذف عدد من الإلكترونات ذات السرعة الفائقة على جسم معدني، فيصدر عن هذا الاحتكاك أشعة تتميز بالقصر ولكنها سريعة الاختراق، وتنتقل بين كافة الأجسام التي تتميز بالكثافة العالية.
-
أشعة جاما
عبارة عن أشعة تنتج عن أنوية مشعة من الطبيعة، بعد تحولها إلى حالة الهدوء والاستقرار من بعد حالة التهيج، وتتجسد في صورة موجات كهرومغناطيسية تردها عالي جدا ولها طاقة قد تتسبب في تدير أي خلايا أو أنسجة ويتم استخدام هذه الأشعة في علاج الورم السرطاني وبعد الحالات الطبية.
-
موجات دقيقة
موجات تتولد عن طريق أجهزة إلكترونية متخصصة، ولكنها تتميز بطول موجي قصير، وبناء على ذلك يتم استخدامها في عدة أشياء مثل البت التلفزيوني أو الإذاعي، وأنظمة الاتصالات المتعددة كالهواتف المحمولة، وتستخدم أيضًا في أجهزة ملاحة الطيران وفي الرادارات، كما أنها تدخل في تكوين جهاز الميكروويف حيث أنها مسئولة عن إنجاز الطعام في أوقات قياسية.
-
موجات ذات مرتفع بشكل كبير
موجات يتم استخدامها في أجهزة التلفزيون ولكنها تشترط أن يكون إرسال التلفاز أو الهوائي الخاص به يتواجد على خد مستقيم من المحطة التي يخرج منها الإرسال حيث أنها لا تندمج أو تحيد أو تتواجد حول التلال.
-
موجات ترددها عالي بشكل طبيعي
وهذه الموجات نجد استخدامها يتراءى في أجهزة الراديو التي لها أصوات مجسمة، وتتميز بجودة عالية.
أهمية الموجات الكهرومغناطيسية أو الأشياء التي تستخدم فيها هذه الموجات:
يتم استخدام هذه الموجات في أكثر من استخدام منها:
- علاج السرطان
- تحديد الاضطراب الداخلي
- إضاءة المصابيح الشمسية
- المصابيح الفلورية
- في عمل المطهر
- علاج المرض الجلدي
- علاج صقل المينا
- طهي الأطعمة
- إذاعة الصوت والصورة
- أشعة الليزر
الخصائص التي تتميز بها الموجات الكهرومغناطيسية:
- موجات قابلة للاستقطاب وذلك لأنها موجات كهرومغناطيسية
- سرعة هذه الموجات في الهواء والفراغ هي 3 × 810 متر في الثانية
- أما عن تكوينها فهي تجمع بين المجالين المغنطيسي والكهربائي بشكل متعامد
- الأطول الموجية الخاصة بها من الانخفاض إلى الارتفاع 3 × 1710 متر إلى 3 × 7 – 10 متر.
- غير متأثرة بأي مجال مغناطيسي أو كهربي لأنها موجات غير مشحونة.
- تسير وتنتشر في خطوط مستقيمة ولها قابلية أن تنعكس أو تنكسر أو تتداخل أو تحيد.
الموجات الزلزالية
موجات تنتج عن كسر مفاجئ في قشرة الأرض أو انفجار في باطنها، وتنتقل من خلال الأرض ثم نقوم بتسجيلها عن طريق الجهاز الخاص برصد الزلازل.
أنواع موجات الزلزال
هناك أكثر من نوع للموجات الزلزالية ولكل منها اتجاه مختلف ولكنهم يجتمعون جميعًا تحت نوعين وهاتان النوعان هما:
1-موجات الجسم:
موجات توجد في الطبقات الداخلية في الأرض وتتغلغل فيها، ويتم رصدها بشكل سريع أسرع من موجات السطح كما أنها تمتلك تردد أكبر من موجات السطح ومن الأنواع التي تندرج تحتها:
- موجات أولية: موجات سريعة قادرة على اختراق الصخور واختراق المائة والطبقات المرنة أيضًا، تفعل بالصخور مثلما يفعل الرعد في زجاج النافذة.
- موجات ثانوية: موجات تنتقل عبر الصخور فقط وتتسبب في تحريكها في جهات مختلفة وليست في نفس الاتجاه الخاص بالموجة مثل الموجات الأولية.
2- موجات السطح:
موجات حركتها كلها لا تتزايد عن القشرة الأرضية، تتميز بتردد أقل من الموجات الأولية وتتميز على أجهزة الرصد بسهولة وتصل إليها بعد الموجات الأولية مباشرة، ومن الموجات التي تندرج تحتها:
- موجات رايلي: هي الموجة التي تتسبب في حدوث أي تدمير أو تخريب أو كارثة ناتجة عن تواجد الزلزال، تم تسميتها بهذا الاسم نسبة إلى العالم رايلي الذي تنبأ بوجودها، وهي عبارة عن ذبذبات لبعض الجزيئات وتنتشر بسرعة قليلة عن موجات لاف.
- موجات لاف: هي موجات بسيطة تنتشر جزيئاتها في القشرة الأرضية بحركات بشكل أفقي متراصين جنبًا إلى جنب، وسميت بهذا الاسم نسبة إلى العالم أغسطس لاف.
Contents
