ملخص درس سلوك الموجات، مادة الفيزياء من المواد المهمة التي يدرسها الطلاب في المملكة العربية السعودية، ويعتبر علم الفيزياء كما عرفه العلماء هو العلم الذي يختص بدراسة الظواهر الطبيعية وتفسيرها، كما ان علم الفيزياء هو العلم الذي توصل من خلاله العلماء الى العديد من الدراسات العلمية التي استفاد منها الانسان في مجالات الحياة المختلفة، فقد سهل علمية اختراع العديد من الالات والمعدات التي وفرت الوقت والجهد علة الناس.
ملخص درس سلوك الموجات
هناك العديد من الدروس المهمة التي يدرسها الطلاب في المملكة العربية السعودية في مادة الفيزياء، وقدي يحتاج الطلاب الى بعض التوضيحات في بعض هذه الدروس، وان درس ملخص درس سلوك الموجات، من اهم هذه الدروس التي يبحث الطلاب عن شرحها وان شرح هذا الدرس هو:
موجات عند الحواجز: يحدث أو يحدث انعكاس الأمواج عندما تصل الموجة إلى حدود الوسط الذي تنتقل عبره ، تنعكس الموجة كلها أو جزء منها وترتد مرة أخرى إلى الوسط نفسه.
- القدح الساقط: موجة تصطدم بالحد الفاصل بين وسيطين.
- موجة منعكسة: تحدث موجة العودة بسبب انعكاس بعض طاقة نبضة الموجة الساقطة للخلف.
- يحدث أو يحدث انكسار الموجات عندما تصل الموجة إلى حدود الوسط الذي تنتقل عبره ، وتمر الموجة بأكملها أو جزء منها عبر الحدود إلى وسط آخر ، ويتغير اتجاهها عند الحد.
- تنويه : عندما تمر الموجة عبر حد إلى وسط آخر مختلف ، …
- تغير سرعة الموجة واتجاهها وسعتها وطولها الموجي
تردد الموجة لا يتغير
- تنويه : قد تكون موجتان أو أكثر في نفس الوسط خلال نفس الوقت.
- انتقال الموجة عبر عتبة: (انتقال نبضة من زنبرك أسمك إلى زنبرك آخر أرق)
- عندما تنتقل نبضة الموجة الساقطة من نابض السمك إلى النابض الأرق.
- تنخفض سرعة نبضة الموجة المتنقلة وتظل معتدلة.
ينعكس جزء من طاقة نبضة الموجة الساقطة في اتجاه النابض السميك في شكل موجة عائدة.
تنويه :
- تحدد خصائص كلا النبضتين اتجاه الموجة المنعكسة إذا كانت مقلوبة أو معكوسة
- إذا كانت الموجات ذات سرعة أكبر في نبع أرق ، فسوف تنعكس الموجة.
- (انتقال نبضة في زنبرك متصل بجدار)
- انعكس النبض على الحائط وعاد إلى الربيع.
- اتساع نبضة التغذية المرتدة يساوي تقريبًا سعة النبضة الساقطة
- تنعكس معظم طاقة الأمواج مرة أخرى ولا ينتقل سوى القليل إلى الحائط.
- النبض المنعكس مقلوب “يشير إلى أسفل”.
مبدأ بنية الموجة: الإزاحة في الوسط الناتج عن موجة واحدة أو أكثر تساوي المجموع الجبري لحالات الإزاحة الناتجة عن كل موجة على حدة.
موجات التراكب:
عندما تلتقي موجتان وتتحركان في اتجاهين متعاكسين ، فهناك ثلاثة احتمالات …
لإلغاء واحد من الآخر
لإنتاج موجة ذات سعة أقل من سعة كل منها
لإنتاج موجة ذات سعة أكبر من سعة كل منها
تداخل:
التأثير الناتج عن تراكب موجتين أو أكثر.
أنواع تداخل الموجة:
التدخل الهدام:
تداخل مدمر كلي
التدخل المدمر غير الكامل
التداخل البناء:
تداخل المبنى الكامل
تداخل مبنى غير كامل
التدخل الهدام:
ينتج عنه تراكب موجات لها سعات متساوية في اتجاهات متعاكسة.
تتكون العقدة من المكان الذي تلتقي فيه قمة الموجة الأولى بقعر الموجة الثانية في نفس الموقع.
ينخفض إزاحة المركز في جميع النقاط في منطقة التداخل
يواصل النبضان حركتهما بعد التداخل ويستعيدان شكلهما الأصلي.
العقدة: النقطة الثابتة التي تلتقي عندها موجتان في نفس الموقع حيث يصبح الإزاحة الناتجة صفرًا.
التداخل البناء:
- يتم إنتاجه عندما تكون تعويضات الموجة في نفس الاتجاه
- إن سعة نبضة التداخل الناتجة تساوي المجموع الجبري لحالات إزاحة النبضتين.
- يستمر النبضان في التحرك بعد التداخل واستعادة شكلهما الأصلي.
بطن: النقطة التي بها أكبر إزاحة هي نقطة التقاء نبضتين موجيتين.
موجة واقفة “واقفة”: تظهر الموجة واقفة ولا تزال تتولد عندما تتداخل موجتان تتحركان في اتجاهين متعاكسين.
كيفية توليد موجة واقفة “المستقرة”:
- أمسك طرف الحبل عند نقطة ثابتة وأمسك الطرف الحر بيدك.
- نبدأ بهز الطرف الحر للحبل وتنطلق الأمواج في الحبل من أيدينا باتجاه الطرف الثابت.
- ترتد الموجات في النهاية الثابتة ، تنقلب للخلف باتجاه اليد
- نضبط الوقت الدوري لاهتزاز اليد مساويًا لوقت الدوران الكامل للموجة ، مما يزيد من اتساعها.
- عندما يزداد تواتر اهتزاز الحبل ، يزداد عدد البطون والعقد
تنويه : في حالة الموجة الواقفة في الربيع النهائي ، يكون عدد البطون أقل من عدد العقد بمقدار
أنواع الموجات
- موجة تتحرك في بعد واحد: موجات في حبل وربيع
- أمواج تتحرك في بعدين: موجات على سطح الماء
- تتحرك الأمواج بثلاثة أبعاد: الموجات الكهرومغناطيسية والموجات الصوتية.
تمثيل الموجات في بعدين
عند إزعاج التردد المستمر في الماء الراكد.
تنتشر القمم والقيعان للموجات الدائرية الناتجة إلى الخارج في جميع الاتجاهات.
يمكن تمثيل الموجات من خلال رسم سلسلة من الدوائر متحدة المركز في مراكزها والتي تمثل قمم الموجة ، تسمى جبهات الموجة
يتم رسم الجبهات الموجية بقيم تشير إلى الطول الموجي وليس السعة.
جبهة الموجة: الخط الذي يمثل قمة الموجة في بعدين
إشعاع: يشير الخط إلى اتجاه الموجة المتحركة ويتم رسمه بشكل عمودي على قمة الموجة
تنويه :
تتحرك الموجات في اتجاه عمودي على قمة الموجة.
يتم تمثيل اتجاه حركة الأمواج بواسطة شعاع على شكل خط يصنع الزاوية اليمنى لقمة الموجة.
حوض الأمواج: يتم استخدامه لإظهار خصائص الموجات المنتشرة في بعدين
انعكاس في حوض الأمواج:
يحتوي حوض الأمواج على طبقة ضحلة من الماء
تولد لوحات الاهتزاز نبضات موجية أو موجات مائية بتردد ثابت.
عندما يضيء المصباح الموجود أعلى الحوض ، يتشكل ظل تحت الحوض يشير إلى موضع قمم الموجة.
يتم تمثيل اتجاه حركة الأمواج بالمخطط المتجه ، حيث يتم رسم شعاع لتمثيل الموجة الساقطة وشعاع آخر يمثل الموجة المنعكسة.
عمود المقام: الخط الذي يوضح اتجاه الحاجز في مخطط الأشعة السينية ويتم رسمه بشكل عمودي على الحاجز.
زاوية السقوط: الزاوية بين الشعاع الساقط والعمود القائم
زاوية الانعكاس: الزاوية بين الشعاع المنعكس والعمود القائم
قانون الانعكاس: زاوية السقوط تساوي زاوية الانعكاس
انكسار الموجات في بعدين: التغيير في اتجاه الأمواج عند الحدود بين وسيطين مختلفين
حوض الأمواج : يستخدم لتمثيل سلوك الأمواج عند الانتقال من وسيط إلى آخر
الانكسار في قاع الموجة
- يحتوي حوض الأمواج على طبقة ضحلة من الماء ويظهر لوح زجاجي جزئي.
- سمك طبقة الماء فوق الزجاج أقل من سمك باقي الخزان.
- تولد لوحات الاهتزاز نبضات موجية أو نبضات مائية بتردد ثابت
عندما تنتقل الموجة من المياه العميقة إلى المياه الضحلة فوق الزجاج ، تنخفض سرعتها وتتغير في الاتجاه بينما يظل ترددها ثابتًا ، وبالتالي يتناقص طولها الموجي، كن قوس قزح تقسم قطرات المطر الضوء الأبيض إلى ألوان الطيف السبعة بسبب الانكسار