موج
license
98
1318
100
معنی کلمه موج
معنی واژه موج
mo[w]j
wave
|
موج
معنی:
به هر آشفتگی در محیط که در فضا یا فضازمان منتشر میشود و اغلب حامل انرژی است موج میگویند. اگر این آشفتگی در میدانهای الکترومغناطیسی باشد، آن را موج الکترومغناطیسی مینامند. در امواج الکترومغناطیسی میدانهای الکتریکی و مغناطیسی به طور عمود بر یکدیگر نوسان میکنند و با سرعت نور انتشار پیدا میکنند. نور و امواج رادیویی از این نوع هستند.
امواج مکانیکی نوعی از امواج هستند که فقط در یک محیط مادی منتشر میشوند. انتشار این گونه امواج به دلیل نیروهای داخلی در محیط در اثر تغییر شکل ایجاد شده (آشفتگی) میباشد. این نیروها تمایل به بازگرداندن محیط به حالت اولیه را دارند. بعضی از انواع امواج مکانیکی امواج صوت، امواج زلزله و امواج آب است.
موجها به دو دسته امواج طولی و امواج عرضی تقسیم میشوند. در امواج طولی، سرعت انتشار موج موازی با حرکت نوسانی آن است، در حالی که، در امواج عرضی این سرعت عمود بر آن است. امواج الکترو مغناطیسی از نوع امواج عرضی هستند.
موج الکترومغناطیس
بازه قابل رویت فقط قسمت کوچکی از طیف امواج الکترومغناطیسی را تشکیل میدهد.
تعاریف
توافق بر روی یک تعریف واحد برای واژه موج چیزی است که امکان ندارد. یک ارتعاش یا لرزش (ویبراسیون) را میتوان به صورت یک حرکت به عقب و جلو پیرامون نقطهٔ m در اطراف یک مقدار مرجع تعریف نمود. با وجود این، تعریف مشخصات کافی برای موج که باعث کیفیت بخشیدن به آن میشود موضوعی قابل انعطاف است. این اصطلاح اغلب به طور ذاتی به صورت انتقال نوسانات در فضا مطرح میشود که با حرکت شی که فضا را پر کرده یا اشغال نموده در ارتباط نیست. در یک موج انرژی یک ارتعاش عبارتست ازانرژی شی که دارد از منبع به فرم یک اغتشاش و نوسان در داخل محیطی که آن را احاطه کرده یا در پیرامون آن است دور میشود (هال ۱۹۸۰). با وجود این، این حرکت در مورد یک موج ساکن و ایستاده، مسئله برانگیز است. برای مثال، یک موج روی یک طناب یا نخ که انرژی در آن به طور مساوی در هر دو جهت منتشر میشود یا برای امواج الکترومغناطیسی یا امواج نوری در خلا، جاییکه مفهوم محیط واسطهای دیگر قابل کاربرد نیست. به خاطر چنین دلایلی نظریهٔ موج بیان کننده یک شاخه خاص از فیزیک است، که به خواص موج مستقل از آنکه منشا فیزیکی آن چه چیزی باشد وابستهاست (استراوسکی و پتاپو،۱۹۹۹). این خاصیت منحصر بفرد که با مستقل بودن از منشا فیزیکی و با تکیه بسیار روی منشا در موقعی که یک مورد خاص از یک فرآیند موجی را در نظر میگیریم همراه میگردد.
مثال: آکوستیک از اوپتیک متمایز میگردد. به این صورت که امواج صوتی دارای منشا مکانیکی، بیشتر از امواج الکترومغناطیسی در موقع انتقال انرژی لرزشی یا ارتعاشی به انرژی مکانیکی تبدیل میشوند. مفاهیمی از قبیل جرم، گشتاور، اینرسی، یا خاصیت کشسانی (ارتجاعی) موقع شرح دادن آکوستیک بسیار مهم هستند. (برخلاف اوپتیک هنگام بررسی فرآیندهای موجی). این تفاوت در منشا باعث ایجاد مشخصات موجی خاص متفاوت از محیطی که با آن سر و کار داریم میشود . (به عنوان مثال، در موارد مربوط به هوا: فشار تابش موجهای تلاطمی و... . در موارد جامد(اجسام صلب): امواج نور، تجزیه نور و ...) خواص دیگر، اگر چه آنها هم معمولاً از طریق منشا مشخص میشوند، ممکن است به تمام امواج تعمیم داده شود. به عنوان مثال، با توجه به آنهایی که بر اساس منشا مکانیکی پایه گذاری شده اندمی توان اغتشاشاتی در فضابرای امواج آکوستیک بر حسب زمان انجام داد اگر وفقط اگر وسیله مورد بحث بسیار سخت و یا بسیار نرم و انعطاف پذیر نباشد . اگر تمام اجزای تشکیل دهنده وسیله به صورت محکم به یکدیگر متصل شده باشند، تمام اجزای آن به شکل یک جسم واحد و بدون هیچ گونه تاخیری در انتقال نوسان، به ارتعاش در میآیند. که در این صورت هیچ حرکت موجی نخواهیم داشت. از سوی دیگر، اگر تمامی اجزا مستقل از یکدیگر بودند، هیچ انتقال ارتعاشی وجود نداشت. عبارات مذکور در بالا با فرض آنکه موج به هیچ منشا نیاز نداشته باشد بی معنی خواهد بود، اگر چه آنهاویژگی که از خود بروز میدهندمستقل از منشا آنها باشد: در طول یک موج، فاز یک ارتعاش (مکان و موقعیتی که در داخل سیکل نوسان اشغال کرده ) برای نقاط مجاور متفاوت میبا شد و علت آن نیز این است که نوسان در زمانهای متمایز به این نقاط میرسد. به صورت مشابه، پردازش فرآیندهای موج که از مطالعه درباره پدیدههای موجی با سرچشمههایی متفاوت با سر چشمه امواج صوتی حاصل میشود میتواند برای فهم هر چه بیشتر پدیدههای صوتی بسیار با اهمیت باشد. یک مثال مناسب از این نمونه، قاعده تداخل یانگ میباشد ( یانگ،۱۸۰۲ ) این اصل برای اولین بار در تحقیقات یانگ پیرامون نور مطرح شد و هنوز نیز میتواند مطابق تعدادی از مفاهیم خاص دیگر ( برای مثال، پخش شدن صوت توسط صدا ) موضوعی پژوهشی در مطالعه صوت باشد.
ویژگیها
مقالهٔ اصلی: صفات
امواج متناوب توسط فاکتورهای اوج (بالاترین نقاط در امواج) و پایینترین نقاط توصیف میشوند و البته ممکن است گاهی بر اساس طولی یا عرضی طبقه بندی گردند. امواج عرضی به امواجی اطلاق میشود که دارای ارتعاشهایی عمود بر جهت و انتشار موج باشند. مانند امواج طناب و امواج الکترومغناطیسی. امواج طولی دستهای از امواج هستندکه در جریان انتشار موج دارای نوسانات موازی هستند مانند بیشتر امواج صوتی. زمانی یک شی بر روی موج یک آبگیر به بالا و پایین برود، حرکت بر روی یک مسیر دوار را تجربه میکند زیرا این امواج، امواج عرضی یا سینوسی نمیبا شند.
A=در آبهای عمیق
B=در آبهای کم عمق
۱=عبور موج
۲=اوج
۳=افت
ریز موجها روی سطح برکه در حقیقت ترکیب طولی و عرضی امواج هستند. بنابراین نقاط روی سطح، مسیر دایرهای را دنبال میکنند ونقاطی که روی سطح قرار میگیرنداز این مسیر دایرهای تبعیت میکنند.تمام امواج میتوانند موارد زیر را تجربه کنند:
موج مستقیم از طریق برخورد با سطح منعکس کننده تغییر مییابند = انعکاس
موج مستقیم از طریق مداخله یک شی جدید تغییر مییا بند = انعکاس
خم شدن امواج مانند تاثیر متقابل آنها در برابر موانعی است که در مسیرشان وجود دارد = پراش بیشترین شناخت طول موج روی حالت پرش شی است.
موقعیت دو موج که با هم برخورد میکنند =تداخل
موجی که با بسامد شکسته میشود = انتشار
حرکات موج نوری در مسیر مستقیم – خطوط انتشار
یک موج اگر بتواند فقط در مسیر مستقیم نوسان کند دوگانگی مییابد. دوگانگی عرضی موج حاکی از نوسان مستقیم آن است و عمود برجهت حرکت است. امواج طولی مانند امواج صوتی دوگانگی بروز نمیدهند زیرا این امواج نوسان مستقیم در طول حرکت دارند و با فیلتر پولازیزه گر پولاریزه میشوند.
مثال: امواج سطح اقیانوس که با صخرهها برخورد میکنند. امواج سطح اقیانوس که پرتلاطم هستند در میان آب منتشر میشوند. امواج رادیو یی، ریز موجها، مادون قرمز، امواج مرئی، فرابنفش، پرتو x و پرتو گاما از پرتو افکنی پرتوهای الکترومغناطیسی ساخته شدهاند. در این شرایط انتشار بدون وجود محیط در میان خلأ ممکن است. این امواج الکترومغناطیس در ۲۹۹ و ۷۹۲ و ۴۵۸ متر بر ثانیه در خلأ حرکت میکنند.
انواع موج
صوت یک موج مکانیکی است که در میان هوا، مایعات و جامدات منتشر میشود. موج ترافیک (یعنی انتشار متفاوت و متراکم وسایل نقلیه و ...) که میتواند به عنوان مدلی از امواج سینماتیک باشد. مانند اولین طرح آقای .J.Mلایت هیل. امواج لرزهای در زمین به صورت برشی S و طولی P میباشند که در سطح زمین و بین لایهها به موجهای لاو L و رایلی R هم تبدیل میشوند. امواج گرانشی که عبارتند از نوسانات و بالا و پایین شدن در انحنای زمان -فضا که به وسیله اصل عمومی نسبیت پیش بینی شدهاست .این امواج چند بعدی هستند و به طور تجربی مشاهده میشوند.
امواج ساکن: در گردش سیالات اتفاق میافتند و از طریق تأثیر کرولیز ذخیره میشوند.
توصیف ریاضی
یک موج با دامنه ثابت است.
شکل و نمایشی از یک موج (منحنی آبی رنگ که خیلی سریع تغییر میکند) و پوشش آن (منحنی قرمزکه با سرعت آهسته تری تغییر میکند)
به عقیده ریاضیدانان سادهترین یا اساسیترین موج، امواج هارمونیک سینوسی است که آن را با توصیف میکند. که A دامنه موج است یعنی بیشترین مقدار بی نظمی در طول نوسان موج (بیشترین فاصله از بلندترین نقطه اوج تا تعادل در یک نمونه کامل، یعنی ماکزیمم مسافت قایم بین مبدأ و موج.) واحد دامنه به نوع موج بستگی دارد. موجهایی که روی طناب هستند دامنه شان به صورت یک بعد بیان میشود. امواج صوتی مانند فشار (پاسکال) و امواج الکترومغناطیس مانند دامنهای از میدان الکتریکی (ولت / متر)بیان میشوند. دامنه ممکن است ثابت باشد (در این شرایط موج یا cw هست یا موج ثابت) یا ممکن است با زمان و موقعیت تغییر کند. فرم متغیر دامنه، موج پوششی نامیده میشود.
طول موج ( اشاره به ) مسافت بین دو قله متوالی (یا یک فرورفتگی و برجستگی) است. معمولاً واحد آن متر است و همچنین با نانومتربرای طیف الکترومغناطیس بخش نوری بیان میشود. یک تعداد موج K میتواند با طول موج به هم ربط داده شود. امواج را میتوان به وسیله حرکت هارمونیک نشان داد. دوره T، زمان برای یک نوسان کامل موج است.
بسامد f (که با نشان میدهند) تعداد دورههایی است که در واحد زمان انجام میدهند (برای مثال یک ثانیه) و آن با هرتز اندازه گیری میشود.
بسامد ودوره عکس یکدیگرند.
بسامد زاویهای بیان کننده بسامد از نظر رادیان است و بستگی به بسامد دارد. بسامد زاویهای با بسامد از طریق رابطه زیر ارتباط دارد:
دو نوع سرعت وجود دارد که امواج را به هم پیوند میدهد. اولین سرعت سرعت انتشار موج است که توسط بیان میشود و دومین، سرعت گروهی است که سرعت متغیری در شکلهای متنوع موج ایجاد میکند. این سرعت میتواند به موج منتقل شود. و با فرمول زیر ارائه میشود:
معادله موج
مقالهٔ اصلی: معادلهٔ موج
معادله دیفرانسیل موج به صورت زیر نوشته میشود.
در اینجا سرعت انتشار موج میباشد. جواب این معادله (در حالت یکبعدی) به صورت زیر است ( دامنه موج است.):
عدد موج، سرعت زاویهای، طول موج، فاز، دوره تناوب و بسامد حرکت نوسانی نام دارند.
معادله موج یک معادله دیفرانسیلی است که در هر زمان، تحول موج هارمونیک را توصیف میکند . معادله موج فرم متفاوتی دارد و تا اندازهای بستگی به این دارد که موج چگونه منتقل میشود و معمولاً از طریق حرکت به دست میآید. توجه به دامنه موج یعنی حر کت پایین طناب در طول محورx و متغیر u (که معمولاً وابسته به x وt ) معادله موج در سه بعد است که با فرمول زیر بیان میشود.
که به صورت معادله لاپلاسی میباشد.
سرعت v هم به شکل موج و هم به محیطی که موج از طریق آن منتقل میشود بستگی دارد . یک راه حل کلی برای معادله موج در یک بعد تو سط دی–آلبرت داده شدهاست. که به این صورت است:
این راه حل را میتوان به صورت دو پالس که در جهات مخالف حرکت میکنند( F در جهت x و G در خلاف جهت x)در نظر گرفت. اگر مادر معادله بالابه جای x ، xوy وz جایگزین کنیم آن وقت ما انتشار موج در سه بعد را تو صیف میکنیم. معادله شرودینگر رفتار موج گونه ذرات را در مکانیک توصیف میکند. راه حلهایی برای این معادله، عبارتند از توابع موجی که میتوانند به شرح سرانجام احتمالی ذرات بپردازند . موج ساده یا متحرک که گاهی موج پیش رو نیز نامیده میشود، اختلالی است که با دو عامل زمان t و مسافت z تغییر میکند. که با فرمول زیر ارائه میشود.
جایی که (A(z,t پوشش دامنهای که برای موج داریم و K تعداد موج و نمایانگر فاز موج است. سرعت فاز vp این موج توسط نشان داده میشود. ( نمایانگر طول موج است.
امواج ایستاده
مقالهٔ اصلی: امواج ساکن
موج ایستاده در وضعیت ساکن
نقاط قرمز نمایانگر گرههای موج هستند. موج ایستاده که با عنوان موج ساکن نیز شناخته میشود موجی است که در وضعیت ثابت باقی میماند. این پدیده زمانی اتفاق میافتد که وسیلهای در مسیری خلاف جهت موج در حرکت باشد و یا این موج میتواند در نتیجه تداخل دو موج از دو سوی متفاوت ایجاد شود. مجموع دو موج منتشر شده از سوی مقابل هم (با دامنه و بسامد یکسان) یک موج ایستاده را به وجود میآورد. به طور عادی، موج ایستاده زمانی تولید میشود که انتشار موج دورتر از مانع باشد. بنابراین، علت انعکاس موج وجود یک موج مخالف است. به عنوان مثال، زمانی که تار ویولن جابه جا میشود امواج طولی منتشر میشوند تا جایی که تار در جایش محکم قرار گیرد. بالاتر از جایی که موج بر میگردد در خرک و مهره دو موج در فاز مخالف هم هستند و یکدیگر را دفع میکنند در نتیجه یک گره تولید میشود. در وسط راه، بین دو گره یک شکم تولید میشود جایی که دو موج از سوی مقابل هم منتشر میشوند موجها روی هم افزایش مییابند و عضو بیشینه میشوند و به طور معمول انرژی برای انتشار موج نمیماند.
از نگاه دیگر:
لرزش طبیعی اکوسیتیک، تشدید کننده هلم هولتز و دریچه لوله صوتی.
انتشار میان طناب
سرعت موج در حال حرکت در امتداد یک تار مرتعش شونده به طور مستقیم متناسب با ریشه دوم کشش تار به چگالی خطی (μ)است:
منابع
French, A.P. (1971). Vibrations and Waves (M.I.T. Introductory physics series). Nelson Thornes. ISBN 0-393-09936-9.
ویکیپدیای انگلیسی
پیوندهای بیرونی
امواج، دانشنامه رشد
همچنین:
به هر آشفتگی در محیط که در فضا یا فضازمان منتشر میشود و اغلب حامل انرژی است موج میگویند. اگر این آشفتگی در میدانهای الکترومغناطیسی باشد، آن را موج الکترومغناطیسی مینامند. در امواج الکترومغناطیسی میدانهای الکتریکی و مغناطیسی به طور عمود بر یکدیگر نوسان میکنند و با سرعت نور انتشار پیدا میکنند. نور و امواج رادیویی از این نوع هستند.
امواج مکانیکی نوعی از امواج هستند که فقط در یک محیط مادی منتشر میشوند. انتشار این گونه امواج به دلیل نیروهای داخلی در محیط در اثر تغییر شکل ایجاد شده (آشفتگی) میباشد. این نیروها تمایل به بازگرداندن محیط به حالت اولیه را دارند. بعضی از انواع امواج مکانیکی امواج صوت، امواج زلزله و امواج آب است.
موجها به دو دسته امواج طولی و امواج عرضی تقسیم میشوند. در امواج طولی، سرعت انتشار موج موازی با حرکت نوسانی آن است، در حالی که، در امواج عرضی این سرعت عمود بر آن است. امواج الکترو مغناطیسی از نوع امواج عرضی هستند.
محتویات
موج الکترومغناطیس
بازه قابل رویت فقط قسمت کوچکی از طیف امواج الکترومغناطیسی را تشکیل میدهد.
تعاریف
توافق بر روی یک تعریف واحد برای واژه موج چیزی است که امکان ندارد. یک ارتعاش یا لرزش (ویبراسیون) را میتوان به صورت یک حرکت به عقب و جلو پیرامون نقطهٔ m در اطراف یک مقدار مرجع تعریف نمود. با وجود این، تعریف مشخصات کافی برای موج که باعث کیفیت بخشیدن به آن میشود موضوعی قابل انعطاف است. این اصطلاح اغلب به طور ذاتی به صورت انتقال نوسانات در فضا مطرح میشود که با حرکت شی که فضا را پر کرده یا اشغال نموده در ارتباط نیست. در یک موج انرژی یک ارتعاش عبارتست ازانرژی شی که دارد از منبع به فرم یک اغتشاش و نوسان در داخل محیطی که آن را احاطه کرده یا در پیرامون آن است دور میشود (هال ۱۹۸۰). با وجود این، این حرکت در مورد یک موج ساکن و ایستاده، مسئله برانگیز است. برای مثال، یک موج روی یک طناب یا نخ که انرژی در آن به طور مساوی در هر دو جهت منتشر میشود یا برای امواج الکترومغناطیسی یا امواج نوری در خلا، جاییکه مفهوم محیط واسطهای دیگر قابل کاربرد نیست. به خاطر چنین دلایلی نظریهٔ موج بیان کننده یک شاخه خاص از فیزیک است، که به خواص موج مستقل از آنکه منشا فیزیکی آن چه چیزی باشد وابستهاست (استراوسکی و پتاپو،۱۹۹۹). این خاصیت منحصر بفرد که با مستقل بودن از منشا فیزیکی و با تکیه بسیار روی منشا در موقعی که یک مورد خاص از یک فرآیند موجی را در نظر میگیریم همراه میگردد.
مثال: آکوستیک از اوپتیک متمایز میگردد. به این صورت که امواج صوتی دارای منشا مکانیکی، بیشتر از امواج الکترومغناطیسی در موقع انتقال انرژی لرزشی یا ارتعاشی به انرژی مکانیکی تبدیل میشوند. مفاهیمی از قبیل جرم، گشتاور، اینرسی، یا خاصیت کشسانی (ارتجاعی) موقع شرح دادن آکوستیک بسیار مهم هستند. (برخلاف اوپتیک هنگام بررسی فرآیندهای موجی). این تفاوت در منشا باعث ایجاد مشخصات موجی خاص متفاوت از محیطی که با آن سر و کار داریم میشود . (به عنوان مثال، در موارد مربوط به هوا: فشار تابش موجهای تلاطمی و... . در موارد جامد(اجسام صلب): امواج نور، تجزیه نور و ...) خواص دیگر، اگر چه آنها هم معمولاً از طریق منشا مشخص میشوند، ممکن است به تمام امواج تعمیم داده شود. به عنوان مثال، با توجه به آنهایی که بر اساس منشا مکانیکی پایه گذاری شده اندمی توان اغتشاشاتی در فضابرای امواج آکوستیک بر حسب زمان انجام داد اگر وفقط اگر وسیله مورد بحث بسیار سخت و یا بسیار نرم و انعطاف پذیر نباشد . اگر تمام اجزای تشکیل دهنده وسیله به صورت محکم به یکدیگر متصل شده باشند، تمام اجزای آن به شکل یک جسم واحد و بدون هیچ گونه تاخیری در انتقال نوسان، به ارتعاش در میآیند. که در این صورت هیچ حرکت موجی نخواهیم داشت. از سوی دیگر، اگر تمامی اجزا مستقل از یکدیگر بودند، هیچ انتقال ارتعاشی وجود نداشت. عبارات مذکور در بالا با فرض آنکه موج به هیچ منشا نیاز نداشته باشد بی معنی خواهد بود، اگر چه آنهاویژگی که از خود بروز میدهندمستقل از منشا آنها باشد: در طول یک موج، فاز یک ارتعاش (مکان و موقعیتی که در داخل سیکل نوسان اشغال کرده ) برای نقاط مجاور متفاوت میبا شد و علت آن نیز این است که نوسان در زمانهای متمایز به این نقاط میرسد. به صورت مشابه، پردازش فرآیندهای موج که از مطالعه درباره پدیدههای موجی با سرچشمههایی متفاوت با سر چشمه امواج صوتی حاصل میشود میتواند برای فهم هر چه بیشتر پدیدههای صوتی بسیار با اهمیت باشد. یک مثال مناسب از این نمونه، قاعده تداخل یانگ میباشد ( یانگ،۱۸۰۲ ) این اصل برای اولین بار در تحقیقات یانگ پیرامون نور مطرح شد و هنوز نیز میتواند مطابق تعدادی از مفاهیم خاص دیگر ( برای مثال، پخش شدن صوت توسط صدا ) موضوعی پژوهشی در مطالعه صوت باشد.
ویژگیها
مقالهٔ اصلی: صفات
امواج متناوب توسط فاکتورهای اوج (بالاترین نقاط در امواج) و پایینترین نقاط توصیف میشوند و البته ممکن است گاهی بر اساس طولی یا عرضی طبقه بندی گردند. امواج عرضی به امواجی اطلاق میشود که دارای ارتعاشهایی عمود بر جهت و انتشار موج باشند. مانند امواج طناب و امواج الکترومغناطیسی. امواج طولی دستهای از امواج هستندکه در جریان انتشار موج دارای نوسانات موازی هستند مانند بیشتر امواج صوتی. زمانی یک شی بر روی موج یک آبگیر به بالا و پایین برود، حرکت بر روی یک مسیر دوار را تجربه میکند زیرا این امواج، امواج عرضی یا سینوسی نمیبا شند.
A=در آبهای عمیق
B=در آبهای کم عمق
۱=عبور موج
۲=اوج
۳=افت
ریز موجها روی سطح برکه در حقیقت ترکیب طولی و عرضی امواج هستند. بنابراین نقاط روی سطح، مسیر دایرهای را دنبال میکنند ونقاطی که روی سطح قرار میگیرنداز این مسیر دایرهای تبعیت میکنند.تمام امواج میتوانند موارد زیر را تجربه کنند:
موج مستقیم از طریق برخورد با سطح منعکس کننده تغییر مییابند = انعکاس
موج مستقیم از طریق مداخله یک شی جدید تغییر مییا بند = انعکاس
خم شدن امواج مانند تاثیر متقابل آنها در برابر موانعی است که در مسیرشان وجود دارد = پراش بیشترین شناخت طول موج روی حالت پرش شی است.
موقعیت دو موج که با هم برخورد میکنند =تداخل
موجی که با بسامد شکسته میشود = انتشار
حرکات موج نوری در مسیر مستقیم – خطوط انتشار
یک موج اگر بتواند فقط در مسیر مستقیم نوسان کند دوگانگی مییابد. دوگانگی عرضی موج حاکی از نوسان مستقیم آن است و عمود برجهت حرکت است. امواج طولی مانند امواج صوتی دوگانگی بروز نمیدهند زیرا این امواج نوسان مستقیم در طول حرکت دارند و با فیلتر پولازیزه گر پولاریزه میشوند.
مثال: امواج سطح اقیانوس که با صخرهها برخورد میکنند. امواج سطح اقیانوس که پرتلاطم هستند در میان آب منتشر میشوند. امواج رادیو یی، ریز موجها، مادون قرمز، امواج مرئی، فرابنفش، پرتو x و پرتو گاما از پرتو افکنی پرتوهای الکترومغناطیسی ساخته شدهاند. در این شرایط انتشار بدون وجود محیط در میان خلأ ممکن است. این امواج الکترومغناطیس در ۲۹۹ و ۷۹۲ و ۴۵۸ متر بر ثانیه در خلأ حرکت میکنند.
انواع موج
صوت یک موج مکانیکی است که در میان هوا، مایعات و جامدات منتشر میشود. موج ترافیک (یعنی انتشار متفاوت و متراکم وسایل نقلیه و ...) که میتواند به عنوان مدلی از امواج سینماتیک باشد. مانند اولین طرح آقای .J.Mلایت هیل. امواج لرزهای در زمین به صورت برشی S و طولی P میباشند که در سطح زمین و بین لایهها به موجهای لاو L و رایلی R هم تبدیل میشوند. امواج گرانشی که عبارتند از نوسانات و بالا و پایین شدن در انحنای زمان -فضا که به وسیله اصل عمومی نسبیت پیش بینی شدهاست .این امواج چند بعدی هستند و به طور تجربی مشاهده میشوند.
امواج ساکن: در گردش سیالات اتفاق میافتند و از طریق تأثیر کرولیز ذخیره میشوند.
توصیف ریاضی
یک موج با دامنه ثابت است.
شکل و نمایشی از یک موج (منحنی آبی رنگ که خیلی سریع تغییر میکند) و پوشش آن (منحنی قرمزکه با سرعت آهسته تری تغییر میکند)
به عقیده ریاضیدانان سادهترین یا اساسیترین موج، امواج هارمونیک سینوسی است که آن را با توصیف میکند. که A دامنه موج است یعنی بیشترین مقدار بی نظمی در طول نوسان موج (بیشترین فاصله از بلندترین نقطه اوج تا تعادل در یک نمونه کامل، یعنی ماکزیمم مسافت قایم بین مبدأ و موج.) واحد دامنه به نوع موج بستگی دارد. موجهایی که روی طناب هستند دامنه شان به صورت یک بعد بیان میشود. امواج صوتی مانند فشار (پاسکال) و امواج الکترومغناطیس مانند دامنهای از میدان الکتریکی (ولت / متر)بیان میشوند. دامنه ممکن است ثابت باشد (در این شرایط موج یا cw هست یا موج ثابت) یا ممکن است با زمان و موقعیت تغییر کند. فرم متغیر دامنه، موج پوششی نامیده میشود.
طول موج ( اشاره به ) مسافت بین دو قله متوالی (یا یک فرورفتگی و برجستگی) است. معمولاً واحد آن متر است و همچنین با نانومتربرای طیف الکترومغناطیس بخش نوری بیان میشود. یک تعداد موج K میتواند با طول موج به هم ربط داده شود. امواج را میتوان به وسیله حرکت هارمونیک نشان داد. دوره T، زمان برای یک نوسان کامل موج است.
بسامد f (که با نشان میدهند) تعداد دورههایی است که در واحد زمان انجام میدهند (برای مثال یک ثانیه) و آن با هرتز اندازه گیری میشود.
بسامد ودوره عکس یکدیگرند.
بسامد زاویهای بیان کننده بسامد از نظر رادیان است و بستگی به بسامد دارد. بسامد زاویهای با بسامد از طریق رابطه زیر ارتباط دارد:
دو نوع سرعت وجود دارد که امواج را به هم پیوند میدهد. اولین سرعت سرعت انتشار موج است که توسط بیان میشود و دومین، سرعت گروهی است که سرعت متغیری در شکلهای متنوع موج ایجاد میکند. این سرعت میتواند به موج منتقل شود. و با فرمول زیر ارائه میشود:
معادله موج
مقالهٔ اصلی: معادلهٔ موج
معادله دیفرانسیل موج به صورت زیر نوشته میشود.
در اینجا سرعت انتشار موج میباشد. جواب این معادله (در حالت یکبعدی) به صورت زیر است ( دامنه موج است.):
عدد موج، سرعت زاویهای، طول موج، فاز، دوره تناوب و بسامد حرکت نوسانی نام دارند.
معادله موج یک معادله دیفرانسیلی است که در هر زمان، تحول موج هارمونیک را توصیف میکند . معادله موج فرم متفاوتی دارد و تا اندازهای بستگی به این دارد که موج چگونه منتقل میشود و معمولاً از طریق حرکت به دست میآید. توجه به دامنه موج یعنی حر کت پایین طناب در طول محورx و متغیر u (که معمولاً وابسته به x وt ) معادله موج در سه بعد است که با فرمول زیر بیان میشود.
که به صورت معادله لاپلاسی میباشد.
سرعت v هم به شکل موج و هم به محیطی که موج از طریق آن منتقل میشود بستگی دارد . یک راه حل کلی برای معادله موج در یک بعد تو سط دی–آلبرت داده شدهاست. که به این صورت است:
این راه حل را میتوان به صورت دو پالس که در جهات مخالف حرکت میکنند( F در جهت x و G در خلاف جهت x)در نظر گرفت. اگر مادر معادله بالابه جای x ، xوy وz جایگزین کنیم آن وقت ما انتشار موج در سه بعد را تو صیف میکنیم. معادله شرودینگر رفتار موج گونه ذرات را در مکانیک توصیف میکند. راه حلهایی برای این معادله، عبارتند از توابع موجی که میتوانند به شرح سرانجام احتمالی ذرات بپردازند . موج ساده یا متحرک که گاهی موج پیش رو نیز نامیده میشود، اختلالی است که با دو عامل زمان t و مسافت z تغییر میکند. که با فرمول زیر ارائه میشود.
جایی که (A(z,t پوشش دامنهای که برای موج داریم و K تعداد موج و نمایانگر فاز موج است. سرعت فاز vp این موج توسط نشان داده میشود. ( نمایانگر طول موج است.
امواج ایستاده
مقالهٔ اصلی: امواج ساکن
موج ایستاده در وضعیت ساکن
نقاط قرمز نمایانگر گرههای موج هستند. موج ایستاده که با عنوان موج ساکن نیز شناخته میشود موجی است که در وضعیت ثابت باقی میماند. این پدیده زمانی اتفاق میافتد که وسیلهای در مسیری خلاف جهت موج در حرکت باشد و یا این موج میتواند در نتیجه تداخل دو موج از دو سوی متفاوت ایجاد شود. مجموع دو موج منتشر شده از سوی مقابل هم (با دامنه و بسامد یکسان) یک موج ایستاده را به وجود میآورد. به طور عادی، موج ایستاده زمانی تولید میشود که انتشار موج دورتر از مانع باشد. بنابراین، علت انعکاس موج وجود یک موج مخالف است. به عنوان مثال، زمانی که تار ویولن جابه جا میشود امواج طولی منتشر میشوند تا جایی که تار در جایش محکم قرار گیرد. بالاتر از جایی که موج بر میگردد در خرک و مهره دو موج در فاز مخالف هم هستند و یکدیگر را دفع میکنند در نتیجه یک گره تولید میشود. در وسط راه، بین دو گره یک شکم تولید میشود جایی که دو موج از سوی مقابل هم منتشر میشوند موجها روی هم افزایش مییابند و عضو بیشینه میشوند و به طور معمول انرژی برای انتشار موج نمیماند.
از نگاه دیگر:
لرزش طبیعی اکوسیتیک، تشدید کننده هلم هولتز و دریچه لوله صوتی.
انتشار میان طناب
سرعت موج در حال حرکت در امتداد یک تار مرتعش شونده به طور مستقیم متناسب با ریشه دوم کشش تار به چگالی خطی (μ)است:
منابع
French, A.P. (1971). Vibrations and Waves (M.I.T. Introductory physics series). Nelson Thornes. ISBN 0-393-09936-9.
ویکیپدیای انگلیسی
پیوندهای بیرونی
امواج، دانشنامه رشد
همچنین:
In physics, a wave is a disturbance (an oscillation) that travels through space in time, accompanied by the transfer of energy.
Waves travel and the wave motion transfers energy from one point to another, often with no permanent displacement of the particles of the medium—that is, with little or no associated mass transport. They consist, instead, of oscillations or vibrations around almost fixed locations. For example, a cork on rippling water will bob up and down, staying in about the same place while the wave itself moves onwards.
One type of wave is a mechanical wave, which propagates through a medium in which the substance of this medium is deformed. The deformation reverses itself owing to restoring forces resulting from its deformation. For example, sound waves propagate via air molecules bumping into their neighbors. This transfers some energy to these neighbors, which will cause a cascade of collisions between neighbouring molecules. When air molecules collide with their neighbors, they also bounce away from them (restoring force). This keeps the molecules from continuing to travel in the direction of the wave.
Another type of wave can travel through a vacuum, e.g. electromagnetic radiation (including visible light, ultraviolet radiation, infrared radiation, gamma rays, X-rays, and radio waves). This type of wave consists of periodic oscillations in electrical and magnetic fields.
A main distinction can be made between transverse and longitudinal waves. Transverse waves occur when a disturbance creates oscillations perpendicular (at right angles) to the propagation (the direction of energy transfer). Longitudinal waves occur when the oscillations are parallel to the direction of propagation.
Waves are described by a wave equation which sets out how the disturbance proceeds over time. The mathematical form of this equation varies depending on the type of wave.
Contents
1 General features
2 Mathematical description of one-dimensional waves
2.1 Wave equation
2.2 Wave forms
2.3 Amplitude and modulation
2.4 Phase velocity and group velocity
3 Sinusoidal waves
4 Plane waves
5 Standing waves
6 Physical properties
6.1 Transmission and media
6.2 Absorption
6.3 Reflection
6.4 Interference
6.5 Refraction
6.6 Diffraction
6.7 Polarization
6.8 Dispersion
7 Mechanical waves
7.1 Waves on strings
7.2 Acoustic waves
7.3 Water waves
7.4 Seismic waves
7.5 Shock waves
7.6 Other
8 Electromagnetic waves
9 Quantum mechanical waves
9.1 de Broglie waves
10 Gravitational waves
11 WKB method
12 References
13 See also
14 Sources
15 External links
General features
A single, all-encompassing definition for the term wave is not straightforward. A vibration can be defined as a back-and-forth motion around a reference value. However, a vibration is not necessarily a wave. An attempt to define the necessary and sufficient characteristics that qualify a phenomenon to be called a wave results in a fuzzy border line.
The term wave is often intuitively understood as referring to a transport of spatial disturbances that are generally not accompanied by a motion of the medium occupying this space as a whole. In a wave, the energy of a vibration is moving away from the source in the form of a disturbance within the surrounding medium (Hall 1980, p. 8). However, this notion is problematic for a standing wave (for example, a wave on a string), where energy is moving in both directions equally, or for electromagnetic / light waves in a vacuum, where the concept of medium does not apply and the inherent interaction of its component is the main reason of its motion and broadcasting. There are water waves on the ocean surface; light waves emitted by the Sun; microwaves used in microwave ovens; radio waves broadcast by radio stations; and sound waves generated by radio receivers, telephone handsets and living creatures (as voices).
It may appear that the description of waves is closely related to their physical origin for each specific instance of a wave process. For example, acoustics is distinguished from optics in that sound waves are related to a mechanical rather than an electromagnetic wave transfer caused by vibration. Concepts such as mass, momentum, inertia, or elasticity, become therefore crucial in describing acoustic (as distinct from optic) wave processes. This difference in origin introduces certain wave characteristics particular to the properties of the medium involved. For example, in the case of air: vortices, radiation pressure, shock waves etc.; in the case of solids: Rayleigh waves, dispersion etc.; and so on.
Other properties, however, although they are usually described in an origin-specific manner, may be generalized to all waves. For such reasons, wave theory represents a particular branch of physics that is concerned with the properties of wave processes independently from their physical origin. For example, based on the mechanical origin of acoustic waves, a moving disturbance in space–time can exist if and only if the medium involved is neither infinitely stiff nor infinitely pliable. If all the parts making up a medium were rigidly bound, then they would all vibrate as one, with no delay in the transmission of the vibration and therefore no wave motion. This is impossible because it would violate general relativity. On the other hand, if all the parts were independent, then there would not be any transmission of the vibration and again, no wave motion. Although the above statements are meaningless in the case of waves that do not require a medium, they reveal a characteristic that is relevant to all waves regardless of origin: within a wave, the phase of a vibration (that is, its position within the vibration cycle) is different for adjacent points in space because the vibration reaches these points at different times.
Similarly, wave processes revealed from the study of waves other than sound waves can be significant to the understanding of sound phenomena. A relevant example is Thomas Youngs principle of interference (Young, 1802, in Hunt 1992, p. 132). This principle was first introduced in Youngs study of light and, within some specific contexts (for example, scattering of sound by sound), is still a researched area in the study of sound.
Mathematical description of one-dimensional waves
Wave equation
Main articles: Wave equation and DAlemberts formula
Consider a traveling transverse wave (which may be a pulse) on a string (the medium). Consider the string to have a single spatial dimension. Consider this wave as traveling
Wavelength λ, can be measured between any two corresponding points on a waveform
in the direction in space. E.g., let the positive direction be to the right, and the negative direction be to the left.
with constant amplitude
with constant velocity , where is
independent of wavelength (no dispersion)
independent of amplitude (linear media, not nonlinear).
with constant waveform, or shape
This wave can then be described by the two-dimensional functions
(waveform traveling to the right)
(waveform traveling to the left)
or, more generally, by dAlemberts formula:
representing two component waveforms and traveling through the medium in opposite directions. This wave can also be represented by the partial differential equation
General solutions are based upon Duhamels principle.
Wave forms
Sine, square, triangle and sawtooth waveforms.
The form or shape of F in dAlemberts formula involves the argument x − vt. Constant values of this argument correspond to constant values of F, and these constant values occur if x increases at the same rate that vt increases. That is, the wave shaped like the function F will move in the positive x-direction at velocity v (and G will propagate at the same speed in the negative x-direction).
In the case of a periodic function F with period λ, that is, F(x + λ − vt) = F(x − vt), the periodicity of F in space means that a snapshot of the wave at a given time t finds the wave varying periodically in space with period λ (the wavelength of the wave). In a similar fashion, this periodicity of F implies a periodicity in time as well: F(x − v(t + T)) = F(x − vt) provided vT = λ, so an observation of the wave at a fixed location x finds the wave undulating periodically in time with period T = λ/v.
Amplitude and modulation
Illustration of the envelope (the slowly varying red curve) of an amplitude-modulated wave. The fast varying blue curve is the carrier wave, which is being modulated.
Main article: Amplitude modulation
See also: Frequency modulation and Phase modulation
The amplitude of a wave may be constant (in which case the wave is a c.w. or continuous wave), or may be modulated so as to vary with time and/or position. The outline of the variation in amplitude is called the envelope of the wave. Mathematically, the modulated wave can be written in the form:
where is the amplitude envelope of the wave, is the wavenumber and is the phase. If the group velocity (see below) is wavelength-independent, this equation can be simplified as:
showing that the envelope moves with the group velocity and retains its shape. Otherwise, in cases where the group velocity varies with wavelength, the pulse shape changes in a manner often described using an envelope equation.
Phase velocity and group velocity
Frequency dispersion in groups of gravity waves on the surface of deep water. The red dot moves with the phase velocity, and the green dots propagate with the group velocity.
Main articles: Phase velocity and Group velocity
There are two velocities that are associated with waves, the phase velocity and the group velocity. To understand them, one must consider several types of waveform. For simplification, examination is restricted to one dimension.
This shows a wave with the Group velocity and Phase velocity going in different directions.
The most basic wave (a form of plane wave) may be expressed in the form:
which can be related to the usual sine and cosine forms using Eulers formula. Rewriting the argument, , makes clear that this expression describes a vibration of wavelength traveling in the x-direction with a constant phase velocity .
The other type of wave to be considered is one with localized structure described by an envelope, which may be expressed mathematically as, for example:
where now A(k1) (the integral is the inverse fourier transform of A(k1)) is a function exhibiting a sharp peak in a region of wave vectors Δk surrounding the point k1 = k. In exponential form:
with Ao the magnitude of A. For example, a common choice for Ao is a Gaussian wave packet:
where σ determines the spread of k1-values about k, and N is the amplitude of the wave.
The exponential function inside the integral for ψ oscillates rapidly with its argument, say φ(k1), and where it varies rapidly, the exponentials cancel each other out, interfere destructively, contributing little to ψ. However, an exception occurs at the location where the argument φ of the exponential varies slowly. (This observation is the basis for the method of stationary phase for evaluation of such integrals.) The condition for φ to vary slowly is that its rate of change with k1 be small; this rate of variation is:
where the evaluation is made at k1 = k because A(k1) is centered there. This result shows that the position x where the phase changes slowly, the position where ψ is appreciable, moves with time at a speed called the group velocity:
The group velocity therefore depends upon the dispersion relation connecting ω and k. For example, in quantum mechanics the energy of a particle represented as a wave packet is E = ħω = (ħk)2/(2m). Consequently, for that wave situation, the group velocity is
showing that the velocity of a localized particle in quantum mechanics is its group velocity. Because the group velocity varies with k, the shape of the wave packet broadens with time, and the particle becomes less localized. In other words, the velocity of the constituent waves of the wave packet travel at a rate that varies with their wavelength, so some move faster than others, and they cannot maintain the same interference pattern as the wave propagates.
Sinusoidal waves
Sinusoidal waves correspond to simple harmonic motion.
Mathematically, the most basic wave is the (spatially) one-dimensional sine wave (or harmonic wave or sinusoid) with an amplitude described by the equation:
where
is the maximum amplitude of the wave, maximum distance from the highest point of the disturbance in the medium (the crest) to the equilibrium point during one wave cycle. In the illustration to the right, this is the maximum vertical distance between the baseline and the wave.
is the space coordinate
is the time coordinate
is the wavenumber
is the angular frequency
is the phase.
The units of the amplitude depend on the type of wave. Transverse mechanical waves (e.g., a wave on a string) have an amplitude expressed as a distance (e.g., meters), longitudinal mechanical waves (e.g., sound waves) use units of pressure (e.g., pascals), and electromagnetic waves (a form of transverse vacuum wave) express the amplitude in terms of its electric field (e.g., volts/meter).
The wavelength is the distance between two sequential crests or troughs (or other equivalent points), generally is measured in meters. A wavenumber , the spatial frequency of the wave in radians per unit distance (typically per meter), can be associated with the wavelength by the relation
The period is the time for one complete cycle of an oscillation of a wave. The frequency is the number of periods per unit time (per second) and is typically measured in hertz. These are related by:
In other words, the frequency and period of a wave are reciprocals.
The angular frequency represents the frequency in radians per second. It is related to the frequency or period by
The wavelength of a sinusoidal waveform traveling at constant speed is given by:
where is called the phase speed (magnitude of the phase velocity) of the wave and is the waves frequency.
Wavelength can be a useful concept even if the wave is not periodic in space. For example, in an ocean wave approaching shore, the incoming wave undulates with a varying local wavelength that depends in part on the depth of the sea floor compared to the wave height. The analysis of the wave can be based upon comparison of the local wavelength with the local water depth.
Although arbitrary wave shapes will propagate unchanged in lossless linear time-invariant systems, in the presence of dispersion the sine wave is the unique shape that will propagate unchanged but for phase and amplitude, making it easy to analyze. Due to the Kramers–Kronig relations, a linear medium with dispersion also exhibits loss, so the sine wave propagating in a dispersive medium is attenuated in certain frequency ranges that depend upon the medium. The sine function is periodic, so the sine wave or sinusoid has a wavelength in space and a period in time.
The sinusoid is defined for all times and distances, whereas in physical situations we usually deal with waves that exist for a limited span in space and duration in time. Fortunately, an arbitrary wave shape can be decomposed into an infinite set of sinusoidal waves by the use of Fourier analysis. As a result, the simple case of a single sinusoidal wave can be applied to more general cases. In particular, many media are linear, or nearly so, so the calculation of arbitrary wave behavior can be found by adding up responses to individual sinusoidal waves using the superposition principle to find the solution for a general waveform. When a medium is nonlinear, the response to complex waves cannot be determined from a sine-wave decomposition.
Plane waves
Main article: Plane wave
Standing waves
Main articles: Standing wave, Acoustic resonance, Helmholtz resonator, and Organ pipe
Standing wave in stationary medium. The red dots represent the wave nodes
A standing wave, also known as a stationary wave, is a wave that remains in a constant position. This phenomenon can occur because the medium is moving in the opposite direction to the wave, or it can arise in a stationary medium as a result of interference between two waves traveling in opposite directions.
The sum of two counter-propagating waves (of equal amplitude and frequency) creates a standing wave. Standing waves commonly arise when a boundary blocks further propagation of the wave, thus causing wave reflection, and therefore introducing a counter-propagating wave. For example when a violin string is displaced, transverse waves propagate out to where the string is held in place at the bridge and the nut, where the waves are reflected back. At the bridge and nut, the two opposed waves are in antiphase and cancel each other, producing a node. Halfway between two nodes there is an antinode, where the two counter-propagating waves enhance each other maximally. There is no net propagation of energy over time.
One-dimensional standing waves; the fundamental mode and the first 6 overtones.
A two-dimensional standing wave on a disk; this is the fundamental mode.
A standing wave on a disk with two nodal lines crossing at the center; this is an overtone.
Physical properties
Light beam exhibiting reflection, refraction, transmission and dispersion when encountering a prism
Waves exhibit common behaviors under a number of standard situations, e.g.,
Transmission and media
Main articles: Rectilinear propagation, Transmittance, and Transmission medium
Waves normally move in a straight line (i.e. rectilinearly) through a transmission medium. Such media can be classified into one or more of the following categories:
A bounded medium if it is finite in extent, otherwise an unbounded medium
A linear medium if the amplitudes of different waves at any particular point in the medium can be added
A uniform medium or homogeneous medium if its physical properties are unchanged at different locations in space
An anisotropic medium if one or more of its physical properties differ in one or more directions
An isotropic medium if its physical properties are the same in all directions
Absorption
Main articles: Absorption (acoustics) and Absorption (electromagnetic radiation)
Reflection
Main article: Reflection (physics)
When a wave strikes a reflective surface, it changes direction, such that the angle made by the incident wave and line normal to the surface equals the angle made by the reflected wave and the same normal line.
Interference
Main article: Interference (wave propagation)
Waves that encounter each other combine through superposition to create a new wave called an interference pattern. Important interference patterns occur for waves that are in phase.
Refraction
Main article: Refraction
Sinusoidal traveling plane wave entering a region of lower wave velocity at an angle, illustrating the decrease in wavelength and change of direction (refraction) that results.
Refraction is the phenomenon of a wave changing its speed. Mathematically, this means that the size of the phase velocity changes. Typically, refraction occurs when a wave passes from one medium into another. The amount by which a wave is refracted by a material is given by the refractive index of the material. The directions of incidence and refraction are related to the refractive indices of the two materials by Snells law.
Diffraction
Main article: Diffraction
A wave exhibits diffraction when it encounters an obstacle that bends the wave or when it spreads after emerging from an opening. Diffraction effects are more pronounced when the size of the obstacle or opening is comparable to the wavelength of the wave.
Polarization
Main article: Polarization (waves)
A wave is polarized if it oscillates in one direction or plane. A wave can be polarized by the use of a polarizing filter. The polarization of a transverse wave describes the direction of oscillation in the plane perpendicular to the direction of travel.
Longitudinal waves such as sound waves do not exhibit polarization. For these waves the direction of oscillation is along the direction of travel.
Dispersion
Schematic of light being dispersed by a prism. Click to see animation.
Main articles: Dispersion (optics) and Dispersion (water waves)
A wave undergoes dispersion when either the phase velocity or the group velocity depends on the wave frequency. Dispersion is most easily seen by letting white light pass through a prism, the result of which is to produce the spectrum of colours of the rainbow. Isaac Newton performed experiments with light and prisms, presenting his findings in the Opticks (1704) that white light consists of several colours and that these colours cannot be decomposed any further.
Mechanical waves
Main article: Mechanical wave
Waves on strings
Main article: Vibrating string
The speed of a wave traveling along a vibrating string ( v ) is directly proportional to the square root of the tension of the string ( T ) over the linear mass density ( μ ):
where the linear density μ is the mass per unit length of the string.
Acoustic waves
Acoustic or sound waves travel at speed given by
or the square root of the adiabatic bulk modulus divided by the ambient fluid density (see speed of sound).
Water waves
Main article: Water waves
Ripples on the surface of a pond are actually a combination of transverse and longitudinal waves; therefore, the points on the surface follow orbit
1- خيزاب، كوهه آب، موجه، چين خوردگي سطح آب، تلاطم آب 2- فركانس راديويي
wave, orgy, surge, backwash, corrugation, billow, cockle, the wave
موجة، تلويح، تمويج الشعر، رفرفة، ماء بحر، لوح، موج، تموج، رفرف، تذبذب، ناس، أشار إلى شخص بالتوقف، لوح مهددا
dalga
vague
welle
ola
onda
خیز، خیزاب، فر موی سر، عیاشی، میگساری عیاشی، موج خروشان، موج بلند، موج غلتان، جریان مخالف، برق موجی از هوا، مراجعت موج، شیار، موج در یا، موج بزرگ اب، چین و چروک، رویش زگیل مانند، گره و برامدگی پارچه
امواج مکانیکی نوعی از امواج هستند که فقط در یک محیط مادی منتشر میشوند. انتشار این گونه امواج به دلیل نیروهای داخلی در محیط در اثر تغییر شکل ایجاد شده (آشفتگی) میباشد. این نیروها تمایل به بازگرداندن محیط به حالت اولیه را دارند. بعضی از انواع امواج مکانیکی امواج صوت، امواج زلزله و امواج آب است.
موجها به دو دسته امواج طولی و امواج عرضی تقسیم میشوند. در امواج طولی، سرعت انتشار موج موازی با حرکت نوسانی آن است، در حالی که، در امواج عرضی این سرعت عمود بر آن است. امواج الکترو مغناطیسی از نوع امواج عرضی هستند.
موج الکترومغناطیس
بازه قابل رویت فقط قسمت کوچکی از طیف امواج الکترومغناطیسی را تشکیل میدهد.
تعاریف
توافق بر روی یک تعریف واحد برای واژه موج چیزی است که امکان ندارد. یک ارتعاش یا لرزش (ویبراسیون) را میتوان به صورت یک حرکت به عقب و جلو پیرامون نقطهٔ m در اطراف یک مقدار مرجع تعریف نمود. با وجود این، تعریف مشخصات کافی برای موج که باعث کیفیت بخشیدن به آن میشود موضوعی قابل انعطاف است. این اصطلاح اغلب به طور ذاتی به صورت انتقال نوسانات در فضا مطرح میشود که با حرکت شی که فضا را پر کرده یا اشغال نموده در ارتباط نیست. در یک موج انرژی یک ارتعاش عبارتست ازانرژی شی که دارد از منبع به فرم یک اغتشاش و نوسان در داخل محیطی که آن را احاطه کرده یا در پیرامون آن است دور میشود (هال ۱۹۸۰). با وجود این، این حرکت در مورد یک موج ساکن و ایستاده، مسئله برانگیز است. برای مثال، یک موج روی یک طناب یا نخ که انرژی در آن به طور مساوی در هر دو جهت منتشر میشود یا برای امواج الکترومغناطیسی یا امواج نوری در خلا، جاییکه مفهوم محیط واسطهای دیگر قابل کاربرد نیست. به خاطر چنین دلایلی نظریهٔ موج بیان کننده یک شاخه خاص از فیزیک است، که به خواص موج مستقل از آنکه منشا فیزیکی آن چه چیزی باشد وابستهاست (استراوسکی و پتاپو،۱۹۹۹). این خاصیت منحصر بفرد که با مستقل بودن از منشا فیزیکی و با تکیه بسیار روی منشا در موقعی که یک مورد خاص از یک فرآیند موجی را در نظر میگیریم همراه میگردد.
مثال: آکوستیک از اوپتیک متمایز میگردد. به این صورت که امواج صوتی دارای منشا مکانیکی، بیشتر از امواج الکترومغناطیسی در موقع انتقال انرژی لرزشی یا ارتعاشی به انرژی مکانیکی تبدیل میشوند. مفاهیمی از قبیل جرم، گشتاور، اینرسی، یا خاصیت کشسانی (ارتجاعی) موقع شرح دادن آکوستیک بسیار مهم هستند. (برخلاف اوپتیک هنگام بررسی فرآیندهای موجی). این تفاوت در منشا باعث ایجاد مشخصات موجی خاص متفاوت از محیطی که با آن سر و کار داریم میشود . (به عنوان مثال، در موارد مربوط به هوا: فشار تابش موجهای تلاطمی و... . در موارد جامد(اجسام صلب): امواج نور، تجزیه نور و ...) خواص دیگر، اگر چه آنها هم معمولاً از طریق منشا مشخص میشوند، ممکن است به تمام امواج تعمیم داده شود. به عنوان مثال، با توجه به آنهایی که بر اساس منشا مکانیکی پایه گذاری شده اندمی توان اغتشاشاتی در فضابرای امواج آکوستیک بر حسب زمان انجام داد اگر وفقط اگر وسیله مورد بحث بسیار سخت و یا بسیار نرم و انعطاف پذیر نباشد . اگر تمام اجزای تشکیل دهنده وسیله به صورت محکم به یکدیگر متصل شده باشند، تمام اجزای آن به شکل یک جسم واحد و بدون هیچ گونه تاخیری در انتقال نوسان، به ارتعاش در میآیند. که در این صورت هیچ حرکت موجی نخواهیم داشت. از سوی دیگر، اگر تمامی اجزا مستقل از یکدیگر بودند، هیچ انتقال ارتعاشی وجود نداشت. عبارات مذکور در بالا با فرض آنکه موج به هیچ منشا نیاز نداشته باشد بی معنی خواهد بود، اگر چه آنهاویژگی که از خود بروز میدهندمستقل از منشا آنها باشد: در طول یک موج، فاز یک ارتعاش (مکان و موقعیتی که در داخل سیکل نوسان اشغال کرده ) برای نقاط مجاور متفاوت میبا شد و علت آن نیز این است که نوسان در زمانهای متمایز به این نقاط میرسد. به صورت مشابه، پردازش فرآیندهای موج که از مطالعه درباره پدیدههای موجی با سرچشمههایی متفاوت با سر چشمه امواج صوتی حاصل میشود میتواند برای فهم هر چه بیشتر پدیدههای صوتی بسیار با اهمیت باشد. یک مثال مناسب از این نمونه، قاعده تداخل یانگ میباشد ( یانگ،۱۸۰۲ ) این اصل برای اولین بار در تحقیقات یانگ پیرامون نور مطرح شد و هنوز نیز میتواند مطابق تعدادی از مفاهیم خاص دیگر ( برای مثال، پخش شدن صوت توسط صدا ) موضوعی پژوهشی در مطالعه صوت باشد.
ویژگیها
مقالهٔ اصلی: صفات
امواج متناوب توسط فاکتورهای اوج (بالاترین نقاط در امواج) و پایینترین نقاط توصیف میشوند و البته ممکن است گاهی بر اساس طولی یا عرضی طبقه بندی گردند. امواج عرضی به امواجی اطلاق میشود که دارای ارتعاشهایی عمود بر جهت و انتشار موج باشند. مانند امواج طناب و امواج الکترومغناطیسی. امواج طولی دستهای از امواج هستندکه در جریان انتشار موج دارای نوسانات موازی هستند مانند بیشتر امواج صوتی. زمانی یک شی بر روی موج یک آبگیر به بالا و پایین برود، حرکت بر روی یک مسیر دوار را تجربه میکند زیرا این امواج، امواج عرضی یا سینوسی نمیبا شند.
A=در آبهای عمیق
B=در آبهای کم عمق
۱=عبور موج
۲=اوج
۳=افت
ریز موجها روی سطح برکه در حقیقت ترکیب طولی و عرضی امواج هستند. بنابراین نقاط روی سطح، مسیر دایرهای را دنبال میکنند ونقاطی که روی سطح قرار میگیرنداز این مسیر دایرهای تبعیت میکنند.تمام امواج میتوانند موارد زیر را تجربه کنند:
موج مستقیم از طریق برخورد با سطح منعکس کننده تغییر مییابند = انعکاس
موج مستقیم از طریق مداخله یک شی جدید تغییر مییا بند = انعکاس
خم شدن امواج مانند تاثیر متقابل آنها در برابر موانعی است که در مسیرشان وجود دارد = پراش بیشترین شناخت طول موج روی حالت پرش شی است.
موقعیت دو موج که با هم برخورد میکنند =تداخل
موجی که با بسامد شکسته میشود = انتشار
حرکات موج نوری در مسیر مستقیم – خطوط انتشار
یک موج اگر بتواند فقط در مسیر مستقیم نوسان کند دوگانگی مییابد. دوگانگی عرضی موج حاکی از نوسان مستقیم آن است و عمود برجهت حرکت است. امواج طولی مانند امواج صوتی دوگانگی بروز نمیدهند زیرا این امواج نوسان مستقیم در طول حرکت دارند و با فیلتر پولازیزه گر پولاریزه میشوند.
مثال: امواج سطح اقیانوس که با صخرهها برخورد میکنند. امواج سطح اقیانوس که پرتلاطم هستند در میان آب منتشر میشوند. امواج رادیو یی، ریز موجها، مادون قرمز، امواج مرئی، فرابنفش، پرتو x و پرتو گاما از پرتو افکنی پرتوهای الکترومغناطیسی ساخته شدهاند. در این شرایط انتشار بدون وجود محیط در میان خلأ ممکن است. این امواج الکترومغناطیس در ۲۹۹ و ۷۹۲ و ۴۵۸ متر بر ثانیه در خلأ حرکت میکنند.
انواع موج
صوت یک موج مکانیکی است که در میان هوا، مایعات و جامدات منتشر میشود. موج ترافیک (یعنی انتشار متفاوت و متراکم وسایل نقلیه و ...) که میتواند به عنوان مدلی از امواج سینماتیک باشد. مانند اولین طرح آقای .J.Mلایت هیل. امواج لرزهای در زمین به صورت برشی S و طولی P میباشند که در سطح زمین و بین لایهها به موجهای لاو L و رایلی R هم تبدیل میشوند. امواج گرانشی که عبارتند از نوسانات و بالا و پایین شدن در انحنای زمان -فضا که به وسیله اصل عمومی نسبیت پیش بینی شدهاست .این امواج چند بعدی هستند و به طور تجربی مشاهده میشوند.
امواج ساکن: در گردش سیالات اتفاق میافتند و از طریق تأثیر کرولیز ذخیره میشوند.
توصیف ریاضی
یک موج با دامنه ثابت است.
شکل و نمایشی از یک موج (منحنی آبی رنگ که خیلی سریع تغییر میکند) و پوشش آن (منحنی قرمزکه با سرعت آهسته تری تغییر میکند)
به عقیده ریاضیدانان سادهترین یا اساسیترین موج، امواج هارمونیک سینوسی است که آن را با توصیف میکند. که A دامنه موج است یعنی بیشترین مقدار بی نظمی در طول نوسان موج (بیشترین فاصله از بلندترین نقطه اوج تا تعادل در یک نمونه کامل، یعنی ماکزیمم مسافت قایم بین مبدأ و موج.) واحد دامنه به نوع موج بستگی دارد. موجهایی که روی طناب هستند دامنه شان به صورت یک بعد بیان میشود. امواج صوتی مانند فشار (پاسکال) و امواج الکترومغناطیس مانند دامنهای از میدان الکتریکی (ولت / متر)بیان میشوند. دامنه ممکن است ثابت باشد (در این شرایط موج یا cw هست یا موج ثابت) یا ممکن است با زمان و موقعیت تغییر کند. فرم متغیر دامنه، موج پوششی نامیده میشود.
طول موج ( اشاره به ) مسافت بین دو قله متوالی (یا یک فرورفتگی و برجستگی) است. معمولاً واحد آن متر است و همچنین با نانومتربرای طیف الکترومغناطیس بخش نوری بیان میشود. یک تعداد موج K میتواند با طول موج به هم ربط داده شود. امواج را میتوان به وسیله حرکت هارمونیک نشان داد. دوره T، زمان برای یک نوسان کامل موج است.
بسامد f (که با نشان میدهند) تعداد دورههایی است که در واحد زمان انجام میدهند (برای مثال یک ثانیه) و آن با هرتز اندازه گیری میشود.
بسامد ودوره عکس یکدیگرند.
بسامد زاویهای بیان کننده بسامد از نظر رادیان است و بستگی به بسامد دارد. بسامد زاویهای با بسامد از طریق رابطه زیر ارتباط دارد:
دو نوع سرعت وجود دارد که امواج را به هم پیوند میدهد. اولین سرعت سرعت انتشار موج است که توسط بیان میشود و دومین، سرعت گروهی است که سرعت متغیری در شکلهای متنوع موج ایجاد میکند. این سرعت میتواند به موج منتقل شود. و با فرمول زیر ارائه میشود:
معادله موج
مقالهٔ اصلی: معادلهٔ موج
معادله دیفرانسیل موج به صورت زیر نوشته میشود.
در اینجا سرعت انتشار موج میباشد. جواب این معادله (در حالت یکبعدی) به صورت زیر است ( دامنه موج است.):
عدد موج، سرعت زاویهای، طول موج، فاز، دوره تناوب و بسامد حرکت نوسانی نام دارند.
معادله موج یک معادله دیفرانسیلی است که در هر زمان، تحول موج هارمونیک را توصیف میکند . معادله موج فرم متفاوتی دارد و تا اندازهای بستگی به این دارد که موج چگونه منتقل میشود و معمولاً از طریق حرکت به دست میآید. توجه به دامنه موج یعنی حر کت پایین طناب در طول محورx و متغیر u (که معمولاً وابسته به x وt ) معادله موج در سه بعد است که با فرمول زیر بیان میشود.
که به صورت معادله لاپلاسی میباشد.
سرعت v هم به شکل موج و هم به محیطی که موج از طریق آن منتقل میشود بستگی دارد . یک راه حل کلی برای معادله موج در یک بعد تو سط دی–آلبرت داده شدهاست. که به این صورت است:
این راه حل را میتوان به صورت دو پالس که در جهات مخالف حرکت میکنند( F در جهت x و G در خلاف جهت x)در نظر گرفت. اگر مادر معادله بالابه جای x ، xوy وz جایگزین کنیم آن وقت ما انتشار موج در سه بعد را تو صیف میکنیم. معادله شرودینگر رفتار موج گونه ذرات را در مکانیک توصیف میکند. راه حلهایی برای این معادله، عبارتند از توابع موجی که میتوانند به شرح سرانجام احتمالی ذرات بپردازند . موج ساده یا متحرک که گاهی موج پیش رو نیز نامیده میشود، اختلالی است که با دو عامل زمان t و مسافت z تغییر میکند. که با فرمول زیر ارائه میشود.
جایی که (A(z,t پوشش دامنهای که برای موج داریم و K تعداد موج و نمایانگر فاز موج است. سرعت فاز vp این موج توسط نشان داده میشود. ( نمایانگر طول موج است.
امواج ایستاده
مقالهٔ اصلی: امواج ساکن
موج ایستاده در وضعیت ساکن
نقاط قرمز نمایانگر گرههای موج هستند. موج ایستاده که با عنوان موج ساکن نیز شناخته میشود موجی است که در وضعیت ثابت باقی میماند. این پدیده زمانی اتفاق میافتد که وسیلهای در مسیری خلاف جهت موج در حرکت باشد و یا این موج میتواند در نتیجه تداخل دو موج از دو سوی متفاوت ایجاد شود. مجموع دو موج منتشر شده از سوی مقابل هم (با دامنه و بسامد یکسان) یک موج ایستاده را به وجود میآورد. به طور عادی، موج ایستاده زمانی تولید میشود که انتشار موج دورتر از مانع باشد. بنابراین، علت انعکاس موج وجود یک موج مخالف است. به عنوان مثال، زمانی که تار ویولن جابه جا میشود امواج طولی منتشر میشوند تا جایی که تار در جایش محکم قرار گیرد. بالاتر از جایی که موج بر میگردد در خرک و مهره دو موج در فاز مخالف هم هستند و یکدیگر را دفع میکنند در نتیجه یک گره تولید میشود. در وسط راه، بین دو گره یک شکم تولید میشود جایی که دو موج از سوی مقابل هم منتشر میشوند موجها روی هم افزایش مییابند و عضو بیشینه میشوند و به طور معمول انرژی برای انتشار موج نمیماند.
از نگاه دیگر:
لرزش طبیعی اکوسیتیک، تشدید کننده هلم هولتز و دریچه لوله صوتی.
انتشار میان طناب
سرعت موج در حال حرکت در امتداد یک تار مرتعش شونده به طور مستقیم متناسب با ریشه دوم کشش تار به چگالی خطی (μ)است:
منابع
French, A.P. (1971). Vibrations and Waves (M.I.T. Introductory physics series). Nelson Thornes. ISBN 0-393-09936-9.
ویکیپدیای انگلیسی
پیوندهای بیرونی
امواج، دانشنامه رشد
همچنین:
به هر آشفتگی در محیط که در فضا یا فضازمان منتشر میشود و اغلب حامل انرژی است موج میگویند. اگر این آشفتگی در میدانهای الکترومغناطیسی باشد، آن را موج الکترومغناطیسی مینامند. در امواج الکترومغناطیسی میدانهای الکتریکی و مغناطیسی به طور عمود بر یکدیگر نوسان میکنند و با سرعت نور انتشار پیدا میکنند. نور و امواج رادیویی از این نوع هستند.
امواج مکانیکی نوعی از امواج هستند که فقط در یک محیط مادی منتشر میشوند. انتشار این گونه امواج به دلیل نیروهای داخلی در محیط در اثر تغییر شکل ایجاد شده (آشفتگی) میباشد. این نیروها تمایل به بازگرداندن محیط به حالت اولیه را دارند. بعضی از انواع امواج مکانیکی امواج صوت، امواج زلزله و امواج آب است.
موجها به دو دسته امواج طولی و امواج عرضی تقسیم میشوند. در امواج طولی، سرعت انتشار موج موازی با حرکت نوسانی آن است، در حالی که، در امواج عرضی این سرعت عمود بر آن است. امواج الکترو مغناطیسی از نوع امواج عرضی هستند.
محتویات
موج الکترومغناطیس
بازه قابل رویت فقط قسمت کوچکی از طیف امواج الکترومغناطیسی را تشکیل میدهد.
تعاریف
توافق بر روی یک تعریف واحد برای واژه موج چیزی است که امکان ندارد. یک ارتعاش یا لرزش (ویبراسیون) را میتوان به صورت یک حرکت به عقب و جلو پیرامون نقطهٔ m در اطراف یک مقدار مرجع تعریف نمود. با وجود این، تعریف مشخصات کافی برای موج که باعث کیفیت بخشیدن به آن میشود موضوعی قابل انعطاف است. این اصطلاح اغلب به طور ذاتی به صورت انتقال نوسانات در فضا مطرح میشود که با حرکت شی که فضا را پر کرده یا اشغال نموده در ارتباط نیست. در یک موج انرژی یک ارتعاش عبارتست ازانرژی شی که دارد از منبع به فرم یک اغتشاش و نوسان در داخل محیطی که آن را احاطه کرده یا در پیرامون آن است دور میشود (هال ۱۹۸۰). با وجود این، این حرکت در مورد یک موج ساکن و ایستاده، مسئله برانگیز است. برای مثال، یک موج روی یک طناب یا نخ که انرژی در آن به طور مساوی در هر دو جهت منتشر میشود یا برای امواج الکترومغناطیسی یا امواج نوری در خلا، جاییکه مفهوم محیط واسطهای دیگر قابل کاربرد نیست. به خاطر چنین دلایلی نظریهٔ موج بیان کننده یک شاخه خاص از فیزیک است، که به خواص موج مستقل از آنکه منشا فیزیکی آن چه چیزی باشد وابستهاست (استراوسکی و پتاپو،۱۹۹۹). این خاصیت منحصر بفرد که با مستقل بودن از منشا فیزیکی و با تکیه بسیار روی منشا در موقعی که یک مورد خاص از یک فرآیند موجی را در نظر میگیریم همراه میگردد.
مثال: آکوستیک از اوپتیک متمایز میگردد. به این صورت که امواج صوتی دارای منشا مکانیکی، بیشتر از امواج الکترومغناطیسی در موقع انتقال انرژی لرزشی یا ارتعاشی به انرژی مکانیکی تبدیل میشوند. مفاهیمی از قبیل جرم، گشتاور، اینرسی، یا خاصیت کشسانی (ارتجاعی) موقع شرح دادن آکوستیک بسیار مهم هستند. (برخلاف اوپتیک هنگام بررسی فرآیندهای موجی). این تفاوت در منشا باعث ایجاد مشخصات موجی خاص متفاوت از محیطی که با آن سر و کار داریم میشود . (به عنوان مثال، در موارد مربوط به هوا: فشار تابش موجهای تلاطمی و... . در موارد جامد(اجسام صلب): امواج نور، تجزیه نور و ...) خواص دیگر، اگر چه آنها هم معمولاً از طریق منشا مشخص میشوند، ممکن است به تمام امواج تعمیم داده شود. به عنوان مثال، با توجه به آنهایی که بر اساس منشا مکانیکی پایه گذاری شده اندمی توان اغتشاشاتی در فضابرای امواج آکوستیک بر حسب زمان انجام داد اگر وفقط اگر وسیله مورد بحث بسیار سخت و یا بسیار نرم و انعطاف پذیر نباشد . اگر تمام اجزای تشکیل دهنده وسیله به صورت محکم به یکدیگر متصل شده باشند، تمام اجزای آن به شکل یک جسم واحد و بدون هیچ گونه تاخیری در انتقال نوسان، به ارتعاش در میآیند. که در این صورت هیچ حرکت موجی نخواهیم داشت. از سوی دیگر، اگر تمامی اجزا مستقل از یکدیگر بودند، هیچ انتقال ارتعاشی وجود نداشت. عبارات مذکور در بالا با فرض آنکه موج به هیچ منشا نیاز نداشته باشد بی معنی خواهد بود، اگر چه آنهاویژگی که از خود بروز میدهندمستقل از منشا آنها باشد: در طول یک موج، فاز یک ارتعاش (مکان و موقعیتی که در داخل سیکل نوسان اشغال کرده ) برای نقاط مجاور متفاوت میبا شد و علت آن نیز این است که نوسان در زمانهای متمایز به این نقاط میرسد. به صورت مشابه، پردازش فرآیندهای موج که از مطالعه درباره پدیدههای موجی با سرچشمههایی متفاوت با سر چشمه امواج صوتی حاصل میشود میتواند برای فهم هر چه بیشتر پدیدههای صوتی بسیار با اهمیت باشد. یک مثال مناسب از این نمونه، قاعده تداخل یانگ میباشد ( یانگ،۱۸۰۲ ) این اصل برای اولین بار در تحقیقات یانگ پیرامون نور مطرح شد و هنوز نیز میتواند مطابق تعدادی از مفاهیم خاص دیگر ( برای مثال، پخش شدن صوت توسط صدا ) موضوعی پژوهشی در مطالعه صوت باشد.
ویژگیها
مقالهٔ اصلی: صفات
امواج متناوب توسط فاکتورهای اوج (بالاترین نقاط در امواج) و پایینترین نقاط توصیف میشوند و البته ممکن است گاهی بر اساس طولی یا عرضی طبقه بندی گردند. امواج عرضی به امواجی اطلاق میشود که دارای ارتعاشهایی عمود بر جهت و انتشار موج باشند. مانند امواج طناب و امواج الکترومغناطیسی. امواج طولی دستهای از امواج هستندکه در جریان انتشار موج دارای نوسانات موازی هستند مانند بیشتر امواج صوتی. زمانی یک شی بر روی موج یک آبگیر به بالا و پایین برود، حرکت بر روی یک مسیر دوار را تجربه میکند زیرا این امواج، امواج عرضی یا سینوسی نمیبا شند.
A=در آبهای عمیق
B=در آبهای کم عمق
۱=عبور موج
۲=اوج
۳=افت
ریز موجها روی سطح برکه در حقیقت ترکیب طولی و عرضی امواج هستند. بنابراین نقاط روی سطح، مسیر دایرهای را دنبال میکنند ونقاطی که روی سطح قرار میگیرنداز این مسیر دایرهای تبعیت میکنند.تمام امواج میتوانند موارد زیر را تجربه کنند:
موج مستقیم از طریق برخورد با سطح منعکس کننده تغییر مییابند = انعکاس
موج مستقیم از طریق مداخله یک شی جدید تغییر مییا بند = انعکاس
خم شدن امواج مانند تاثیر متقابل آنها در برابر موانعی است که در مسیرشان وجود دارد = پراش بیشترین شناخت طول موج روی حالت پرش شی است.
موقعیت دو موج که با هم برخورد میکنند =تداخل
موجی که با بسامد شکسته میشود = انتشار
حرکات موج نوری در مسیر مستقیم – خطوط انتشار
یک موج اگر بتواند فقط در مسیر مستقیم نوسان کند دوگانگی مییابد. دوگانگی عرضی موج حاکی از نوسان مستقیم آن است و عمود برجهت حرکت است. امواج طولی مانند امواج صوتی دوگانگی بروز نمیدهند زیرا این امواج نوسان مستقیم در طول حرکت دارند و با فیلتر پولازیزه گر پولاریزه میشوند.
مثال: امواج سطح اقیانوس که با صخرهها برخورد میکنند. امواج سطح اقیانوس که پرتلاطم هستند در میان آب منتشر میشوند. امواج رادیو یی، ریز موجها، مادون قرمز، امواج مرئی، فرابنفش، پرتو x و پرتو گاما از پرتو افکنی پرتوهای الکترومغناطیسی ساخته شدهاند. در این شرایط انتشار بدون وجود محیط در میان خلأ ممکن است. این امواج الکترومغناطیس در ۲۹۹ و ۷۹۲ و ۴۵۸ متر بر ثانیه در خلأ حرکت میکنند.
انواع موج
صوت یک موج مکانیکی است که در میان هوا، مایعات و جامدات منتشر میشود. موج ترافیک (یعنی انتشار متفاوت و متراکم وسایل نقلیه و ...) که میتواند به عنوان مدلی از امواج سینماتیک باشد. مانند اولین طرح آقای .J.Mلایت هیل. امواج لرزهای در زمین به صورت برشی S و طولی P میباشند که در سطح زمین و بین لایهها به موجهای لاو L و رایلی R هم تبدیل میشوند. امواج گرانشی که عبارتند از نوسانات و بالا و پایین شدن در انحنای زمان -فضا که به وسیله اصل عمومی نسبیت پیش بینی شدهاست .این امواج چند بعدی هستند و به طور تجربی مشاهده میشوند.
امواج ساکن: در گردش سیالات اتفاق میافتند و از طریق تأثیر کرولیز ذخیره میشوند.
توصیف ریاضی
یک موج با دامنه ثابت است.
شکل و نمایشی از یک موج (منحنی آبی رنگ که خیلی سریع تغییر میکند) و پوشش آن (منحنی قرمزکه با سرعت آهسته تری تغییر میکند)
به عقیده ریاضیدانان سادهترین یا اساسیترین موج، امواج هارمونیک سینوسی است که آن را با توصیف میکند. که A دامنه موج است یعنی بیشترین مقدار بی نظمی در طول نوسان موج (بیشترین فاصله از بلندترین نقطه اوج تا تعادل در یک نمونه کامل، یعنی ماکزیمم مسافت قایم بین مبدأ و موج.) واحد دامنه به نوع موج بستگی دارد. موجهایی که روی طناب هستند دامنه شان به صورت یک بعد بیان میشود. امواج صوتی مانند فشار (پاسکال) و امواج الکترومغناطیس مانند دامنهای از میدان الکتریکی (ولت / متر)بیان میشوند. دامنه ممکن است ثابت باشد (در این شرایط موج یا cw هست یا موج ثابت) یا ممکن است با زمان و موقعیت تغییر کند. فرم متغیر دامنه، موج پوششی نامیده میشود.
طول موج ( اشاره به ) مسافت بین دو قله متوالی (یا یک فرورفتگی و برجستگی) است. معمولاً واحد آن متر است و همچنین با نانومتربرای طیف الکترومغناطیس بخش نوری بیان میشود. یک تعداد موج K میتواند با طول موج به هم ربط داده شود. امواج را میتوان به وسیله حرکت هارمونیک نشان داد. دوره T، زمان برای یک نوسان کامل موج است.
بسامد f (که با نشان میدهند) تعداد دورههایی است که در واحد زمان انجام میدهند (برای مثال یک ثانیه) و آن با هرتز اندازه گیری میشود.
بسامد ودوره عکس یکدیگرند.
بسامد زاویهای بیان کننده بسامد از نظر رادیان است و بستگی به بسامد دارد. بسامد زاویهای با بسامد از طریق رابطه زیر ارتباط دارد:
دو نوع سرعت وجود دارد که امواج را به هم پیوند میدهد. اولین سرعت سرعت انتشار موج است که توسط بیان میشود و دومین، سرعت گروهی است که سرعت متغیری در شکلهای متنوع موج ایجاد میکند. این سرعت میتواند به موج منتقل شود. و با فرمول زیر ارائه میشود:
معادله موج
مقالهٔ اصلی: معادلهٔ موج
معادله دیفرانسیل موج به صورت زیر نوشته میشود.
در اینجا سرعت انتشار موج میباشد. جواب این معادله (در حالت یکبعدی) به صورت زیر است ( دامنه موج است.):
عدد موج، سرعت زاویهای، طول موج، فاز، دوره تناوب و بسامد حرکت نوسانی نام دارند.
معادله موج یک معادله دیفرانسیلی است که در هر زمان، تحول موج هارمونیک را توصیف میکند . معادله موج فرم متفاوتی دارد و تا اندازهای بستگی به این دارد که موج چگونه منتقل میشود و معمولاً از طریق حرکت به دست میآید. توجه به دامنه موج یعنی حر کت پایین طناب در طول محورx و متغیر u (که معمولاً وابسته به x وt ) معادله موج در سه بعد است که با فرمول زیر بیان میشود.
که به صورت معادله لاپلاسی میباشد.
سرعت v هم به شکل موج و هم به محیطی که موج از طریق آن منتقل میشود بستگی دارد . یک راه حل کلی برای معادله موج در یک بعد تو سط دی–آلبرت داده شدهاست. که به این صورت است:
این راه حل را میتوان به صورت دو پالس که در جهات مخالف حرکت میکنند( F در جهت x و G در خلاف جهت x)در نظر گرفت. اگر مادر معادله بالابه جای x ، xوy وz جایگزین کنیم آن وقت ما انتشار موج در سه بعد را تو صیف میکنیم. معادله شرودینگر رفتار موج گونه ذرات را در مکانیک توصیف میکند. راه حلهایی برای این معادله، عبارتند از توابع موجی که میتوانند به شرح سرانجام احتمالی ذرات بپردازند . موج ساده یا متحرک که گاهی موج پیش رو نیز نامیده میشود، اختلالی است که با دو عامل زمان t و مسافت z تغییر میکند. که با فرمول زیر ارائه میشود.
جایی که (A(z,t پوشش دامنهای که برای موج داریم و K تعداد موج و نمایانگر فاز موج است. سرعت فاز vp این موج توسط نشان داده میشود. ( نمایانگر طول موج است.
امواج ایستاده
مقالهٔ اصلی: امواج ساکن
موج ایستاده در وضعیت ساکن
نقاط قرمز نمایانگر گرههای موج هستند. موج ایستاده که با عنوان موج ساکن نیز شناخته میشود موجی است که در وضعیت ثابت باقی میماند. این پدیده زمانی اتفاق میافتد که وسیلهای در مسیری خلاف جهت موج در حرکت باشد و یا این موج میتواند در نتیجه تداخل دو موج از دو سوی متفاوت ایجاد شود. مجموع دو موج منتشر شده از سوی مقابل هم (با دامنه و بسامد یکسان) یک موج ایستاده را به وجود میآورد. به طور عادی، موج ایستاده زمانی تولید میشود که انتشار موج دورتر از مانع باشد. بنابراین، علت انعکاس موج وجود یک موج مخالف است. به عنوان مثال، زمانی که تار ویولن جابه جا میشود امواج طولی منتشر میشوند تا جایی که تار در جایش محکم قرار گیرد. بالاتر از جایی که موج بر میگردد در خرک و مهره دو موج در فاز مخالف هم هستند و یکدیگر را دفع میکنند در نتیجه یک گره تولید میشود. در وسط راه، بین دو گره یک شکم تولید میشود جایی که دو موج از سوی مقابل هم منتشر میشوند موجها روی هم افزایش مییابند و عضو بیشینه میشوند و به طور معمول انرژی برای انتشار موج نمیماند.
از نگاه دیگر:
لرزش طبیعی اکوسیتیک، تشدید کننده هلم هولتز و دریچه لوله صوتی.
انتشار میان طناب
سرعت موج در حال حرکت در امتداد یک تار مرتعش شونده به طور مستقیم متناسب با ریشه دوم کشش تار به چگالی خطی (μ)است:
منابع
French, A.P. (1971). Vibrations and Waves (M.I.T. Introductory physics series). Nelson Thornes. ISBN 0-393-09936-9.
ویکیپدیای انگلیسی
پیوندهای بیرونی
امواج، دانشنامه رشد
همچنین:
In physics, a wave is a disturbance (an oscillation) that travels through space in time, accompanied by the transfer of energy.
Waves travel and the wave motion transfers energy from one point to another, often with no permanent displacement of the particles of the medium—that is, with little or no associated mass transport. They consist, instead, of oscillations or vibrations around almost fixed locations. For example, a cork on rippling water will bob up and down, staying in about the same place while the wave itself moves onwards.
One type of wave is a mechanical wave, which propagates through a medium in which the substance of this medium is deformed. The deformation reverses itself owing to restoring forces resulting from its deformation. For example, sound waves propagate via air molecules bumping into their neighbors. This transfers some energy to these neighbors, which will cause a cascade of collisions between neighbouring molecules. When air molecules collide with their neighbors, they also bounce away from them (restoring force). This keeps the molecules from continuing to travel in the direction of the wave.
Another type of wave can travel through a vacuum, e.g. electromagnetic radiation (including visible light, ultraviolet radiation, infrared radiation, gamma rays, X-rays, and radio waves). This type of wave consists of periodic oscillations in electrical and magnetic fields.
A main distinction can be made between transverse and longitudinal waves. Transverse waves occur when a disturbance creates oscillations perpendicular (at right angles) to the propagation (the direction of energy transfer). Longitudinal waves occur when the oscillations are parallel to the direction of propagation.
Waves are described by a wave equation which sets out how the disturbance proceeds over time. The mathematical form of this equation varies depending on the type of wave.
Contents
1 General features
2 Mathematical description of one-dimensional waves
2.1 Wave equation
2.2 Wave forms
2.3 Amplitude and modulation
2.4 Phase velocity and group velocity
3 Sinusoidal waves
4 Plane waves
5 Standing waves
6 Physical properties
6.1 Transmission and media
6.2 Absorption
6.3 Reflection
6.4 Interference
6.5 Refraction
6.6 Diffraction
6.7 Polarization
6.8 Dispersion
7 Mechanical waves
7.1 Waves on strings
7.2 Acoustic waves
7.3 Water waves
7.4 Seismic waves
7.5 Shock waves
7.6 Other
8 Electromagnetic waves
9 Quantum mechanical waves
9.1 de Broglie waves
10 Gravitational waves
11 WKB method
12 References
13 See also
14 Sources
15 External links
General features
A single, all-encompassing definition for the term wave is not straightforward. A vibration can be defined as a back-and-forth motion around a reference value. However, a vibration is not necessarily a wave. An attempt to define the necessary and sufficient characteristics that qualify a phenomenon to be called a wave results in a fuzzy border line.
The term wave is often intuitively understood as referring to a transport of spatial disturbances that are generally not accompanied by a motion of the medium occupying this space as a whole. In a wave, the energy of a vibration is moving away from the source in the form of a disturbance within the surrounding medium (Hall 1980, p. 8). However, this notion is problematic for a standing wave (for example, a wave on a string), where energy is moving in both directions equally, or for electromagnetic / light waves in a vacuum, where the concept of medium does not apply and the inherent interaction of its component is the main reason of its motion and broadcasting. There are water waves on the ocean surface; light waves emitted by the Sun; microwaves used in microwave ovens; radio waves broadcast by radio stations; and sound waves generated by radio receivers, telephone handsets and living creatures (as voices).
It may appear that the description of waves is closely related to their physical origin for each specific instance of a wave process. For example, acoustics is distinguished from optics in that sound waves are related to a mechanical rather than an electromagnetic wave transfer caused by vibration. Concepts such as mass, momentum, inertia, or elasticity, become therefore crucial in describing acoustic (as distinct from optic) wave processes. This difference in origin introduces certain wave characteristics particular to the properties of the medium involved. For example, in the case of air: vortices, radiation pressure, shock waves etc.; in the case of solids: Rayleigh waves, dispersion etc.; and so on.
Other properties, however, although they are usually described in an origin-specific manner, may be generalized to all waves. For such reasons, wave theory represents a particular branch of physics that is concerned with the properties of wave processes independently from their physical origin. For example, based on the mechanical origin of acoustic waves, a moving disturbance in space–time can exist if and only if the medium involved is neither infinitely stiff nor infinitely pliable. If all the parts making up a medium were rigidly bound, then they would all vibrate as one, with no delay in the transmission of the vibration and therefore no wave motion. This is impossible because it would violate general relativity. On the other hand, if all the parts were independent, then there would not be any transmission of the vibration and again, no wave motion. Although the above statements are meaningless in the case of waves that do not require a medium, they reveal a characteristic that is relevant to all waves regardless of origin: within a wave, the phase of a vibration (that is, its position within the vibration cycle) is different for adjacent points in space because the vibration reaches these points at different times.
Similarly, wave processes revealed from the study of waves other than sound waves can be significant to the understanding of sound phenomena. A relevant example is Thomas Youngs principle of interference (Young, 1802, in Hunt 1992, p. 132). This principle was first introduced in Youngs study of light and, within some specific contexts (for example, scattering of sound by sound), is still a researched area in the study of sound.
Mathematical description of one-dimensional waves
Wave equation
Main articles: Wave equation and DAlemberts formula
Consider a traveling transverse wave (which may be a pulse) on a string (the medium). Consider the string to have a single spatial dimension. Consider this wave as traveling
Wavelength λ, can be measured between any two corresponding points on a waveform
in the direction in space. E.g., let the positive direction be to the right, and the negative direction be to the left.
with constant amplitude
with constant velocity , where is
independent of wavelength (no dispersion)
independent of amplitude (linear media, not nonlinear).
with constant waveform, or shape
This wave can then be described by the two-dimensional functions
(waveform traveling to the right)
(waveform traveling to the left)
or, more generally, by dAlemberts formula:
representing two component waveforms and traveling through the medium in opposite directions. This wave can also be represented by the partial differential equation
General solutions are based upon Duhamels principle.
Wave forms
Sine, square, triangle and sawtooth waveforms.
The form or shape of F in dAlemberts formula involves the argument x − vt. Constant values of this argument correspond to constant values of F, and these constant values occur if x increases at the same rate that vt increases. That is, the wave shaped like the function F will move in the positive x-direction at velocity v (and G will propagate at the same speed in the negative x-direction).
In the case of a periodic function F with period λ, that is, F(x + λ − vt) = F(x − vt), the periodicity of F in space means that a snapshot of the wave at a given time t finds the wave varying periodically in space with period λ (the wavelength of the wave). In a similar fashion, this periodicity of F implies a periodicity in time as well: F(x − v(t + T)) = F(x − vt) provided vT = λ, so an observation of the wave at a fixed location x finds the wave undulating periodically in time with period T = λ/v.
Amplitude and modulation
Illustration of the envelope (the slowly varying red curve) of an amplitude-modulated wave. The fast varying blue curve is the carrier wave, which is being modulated.
Main article: Amplitude modulation
See also: Frequency modulation and Phase modulation
The amplitude of a wave may be constant (in which case the wave is a c.w. or continuous wave), or may be modulated so as to vary with time and/or position. The outline of the variation in amplitude is called the envelope of the wave. Mathematically, the modulated wave can be written in the form:
where is the amplitude envelope of the wave, is the wavenumber and is the phase. If the group velocity (see below) is wavelength-independent, this equation can be simplified as:
showing that the envelope moves with the group velocity and retains its shape. Otherwise, in cases where the group velocity varies with wavelength, the pulse shape changes in a manner often described using an envelope equation.
Phase velocity and group velocity
Frequency dispersion in groups of gravity waves on the surface of deep water. The red dot moves with the phase velocity, and the green dots propagate with the group velocity.
Main articles: Phase velocity and Group velocity
There are two velocities that are associated with waves, the phase velocity and the group velocity. To understand them, one must consider several types of waveform. For simplification, examination is restricted to one dimension.
This shows a wave with the Group velocity and Phase velocity going in different directions.
The most basic wave (a form of plane wave) may be expressed in the form:
which can be related to the usual sine and cosine forms using Eulers formula. Rewriting the argument, , makes clear that this expression describes a vibration of wavelength traveling in the x-direction with a constant phase velocity .
The other type of wave to be considered is one with localized structure described by an envelope, which may be expressed mathematically as, for example:
where now A(k1) (the integral is the inverse fourier transform of A(k1)) is a function exhibiting a sharp peak in a region of wave vectors Δk surrounding the point k1 = k. In exponential form:
with Ao the magnitude of A. For example, a common choice for Ao is a Gaussian wave packet:
where σ determines the spread of k1-values about k, and N is the amplitude of the wave.
The exponential function inside the integral for ψ oscillates rapidly with its argument, say φ(k1), and where it varies rapidly, the exponentials cancel each other out, interfere destructively, contributing little to ψ. However, an exception occurs at the location where the argument φ of the exponential varies slowly. (This observation is the basis for the method of stationary phase for evaluation of such integrals.) The condition for φ to vary slowly is that its rate of change with k1 be small; this rate of variation is:
where the evaluation is made at k1 = k because A(k1) is centered there. This result shows that the position x where the phase changes slowly, the position where ψ is appreciable, moves with time at a speed called the group velocity:
The group velocity therefore depends upon the dispersion relation connecting ω and k. For example, in quantum mechanics the energy of a particle represented as a wave packet is E = ħω = (ħk)2/(2m). Consequently, for that wave situation, the group velocity is
showing that the velocity of a localized particle in quantum mechanics is its group velocity. Because the group velocity varies with k, the shape of the wave packet broadens with time, and the particle becomes less localized. In other words, the velocity of the constituent waves of the wave packet travel at a rate that varies with their wavelength, so some move faster than others, and they cannot maintain the same interference pattern as the wave propagates.
Sinusoidal waves
Sinusoidal waves correspond to simple harmonic motion.
Mathematically, the most basic wave is the (spatially) one-dimensional sine wave (or harmonic wave or sinusoid) with an amplitude described by the equation:
where
is the maximum amplitude of the wave, maximum distance from the highest point of the disturbance in the medium (the crest) to the equilibrium point during one wave cycle. In the illustration to the right, this is the maximum vertical distance between the baseline and the wave.
is the space coordinate
is the time coordinate
is the wavenumber
is the angular frequency
is the phase.
The units of the amplitude depend on the type of wave. Transverse mechanical waves (e.g., a wave on a string) have an amplitude expressed as a distance (e.g., meters), longitudinal mechanical waves (e.g., sound waves) use units of pressure (e.g., pascals), and electromagnetic waves (a form of transverse vacuum wave) express the amplitude in terms of its electric field (e.g., volts/meter).
The wavelength is the distance between two sequential crests or troughs (or other equivalent points), generally is measured in meters. A wavenumber , the spatial frequency of the wave in radians per unit distance (typically per meter), can be associated with the wavelength by the relation
The period is the time for one complete cycle of an oscillation of a wave. The frequency is the number of periods per unit time (per second) and is typically measured in hertz. These are related by:
In other words, the frequency and period of a wave are reciprocals.
The angular frequency represents the frequency in radians per second. It is related to the frequency or period by
The wavelength of a sinusoidal waveform traveling at constant speed is given by:
where is called the phase speed (magnitude of the phase velocity) of the wave and is the waves frequency.
Wavelength can be a useful concept even if the wave is not periodic in space. For example, in an ocean wave approaching shore, the incoming wave undulates with a varying local wavelength that depends in part on the depth of the sea floor compared to the wave height. The analysis of the wave can be based upon comparison of the local wavelength with the local water depth.
Although arbitrary wave shapes will propagate unchanged in lossless linear time-invariant systems, in the presence of dispersion the sine wave is the unique shape that will propagate unchanged but for phase and amplitude, making it easy to analyze. Due to the Kramers–Kronig relations, a linear medium with dispersion also exhibits loss, so the sine wave propagating in a dispersive medium is attenuated in certain frequency ranges that depend upon the medium. The sine function is periodic, so the sine wave or sinusoid has a wavelength in space and a period in time.
The sinusoid is defined for all times and distances, whereas in physical situations we usually deal with waves that exist for a limited span in space and duration in time. Fortunately, an arbitrary wave shape can be decomposed into an infinite set of sinusoidal waves by the use of Fourier analysis. As a result, the simple case of a single sinusoidal wave can be applied to more general cases. In particular, many media are linear, or nearly so, so the calculation of arbitrary wave behavior can be found by adding up responses to individual sinusoidal waves using the superposition principle to find the solution for a general waveform. When a medium is nonlinear, the response to complex waves cannot be determined from a sine-wave decomposition.
Plane waves
Main article: Plane wave
Standing waves
Main articles: Standing wave, Acoustic resonance, Helmholtz resonator, and Organ pipe
Standing wave in stationary medium. The red dots represent the wave nodes
A standing wave, also known as a stationary wave, is a wave that remains in a constant position. This phenomenon can occur because the medium is moving in the opposite direction to the wave, or it can arise in a stationary medium as a result of interference between two waves traveling in opposite directions.
The sum of two counter-propagating waves (of equal amplitude and frequency) creates a standing wave. Standing waves commonly arise when a boundary blocks further propagation of the wave, thus causing wave reflection, and therefore introducing a counter-propagating wave. For example when a violin string is displaced, transverse waves propagate out to where the string is held in place at the bridge and the nut, where the waves are reflected back. At the bridge and nut, the two opposed waves are in antiphase and cancel each other, producing a node. Halfway between two nodes there is an antinode, where the two counter-propagating waves enhance each other maximally. There is no net propagation of energy over time.
One-dimensional standing waves; the fundamental mode and the first 6 overtones.
A two-dimensional standing wave on a disk; this is the fundamental mode.
A standing wave on a disk with two nodal lines crossing at the center; this is an overtone.
Physical properties
Light beam exhibiting reflection, refraction, transmission and dispersion when encountering a prism
Waves exhibit common behaviors under a number of standard situations, e.g.,
Transmission and media
Main articles: Rectilinear propagation, Transmittance, and Transmission medium
Waves normally move in a straight line (i.e. rectilinearly) through a transmission medium. Such media can be classified into one or more of the following categories:
A bounded medium if it is finite in extent, otherwise an unbounded medium
A linear medium if the amplitudes of different waves at any particular point in the medium can be added
A uniform medium or homogeneous medium if its physical properties are unchanged at different locations in space
An anisotropic medium if one or more of its physical properties differ in one or more directions
An isotropic medium if its physical properties are the same in all directions
Absorption
Main articles: Absorption (acoustics) and Absorption (electromagnetic radiation)
Reflection
Main article: Reflection (physics)
When a wave strikes a reflective surface, it changes direction, such that the angle made by the incident wave and line normal to the surface equals the angle made by the reflected wave and the same normal line.
Interference
Main article: Interference (wave propagation)
Waves that encounter each other combine through superposition to create a new wave called an interference pattern. Important interference patterns occur for waves that are in phase.
Refraction
Main article: Refraction
Sinusoidal traveling plane wave entering a region of lower wave velocity at an angle, illustrating the decrease in wavelength and change of direction (refraction) that results.
Refraction is the phenomenon of a wave changing its speed. Mathematically, this means that the size of the phase velocity changes. Typically, refraction occurs when a wave passes from one medium into another. The amount by which a wave is refracted by a material is given by the refractive index of the material. The directions of incidence and refraction are related to the refractive indices of the two materials by Snells law.
Diffraction
Main article: Diffraction
A wave exhibits diffraction when it encounters an obstacle that bends the wave or when it spreads after emerging from an opening. Diffraction effects are more pronounced when the size of the obstacle or opening is comparable to the wavelength of the wave.
Polarization
Main article: Polarization (waves)
A wave is polarized if it oscillates in one direction or plane. A wave can be polarized by the use of a polarizing filter. The polarization of a transverse wave describes the direction of oscillation in the plane perpendicular to the direction of travel.
Longitudinal waves such as sound waves do not exhibit polarization. For these waves the direction of oscillation is along the direction of travel.
Dispersion
Schematic of light being dispersed by a prism. Click to see animation.
Main articles: Dispersion (optics) and Dispersion (water waves)
A wave undergoes dispersion when either the phase velocity or the group velocity depends on the wave frequency. Dispersion is most easily seen by letting white light pass through a prism, the result of which is to produce the spectrum of colours of the rainbow. Isaac Newton performed experiments with light and prisms, presenting his findings in the Opticks (1704) that white light consists of several colours and that these colours cannot be decomposed any further.
Mechanical waves
Main article: Mechanical wave
Waves on strings
Main article: Vibrating string
The speed of a wave traveling along a vibrating string ( v ) is directly proportional to the square root of the tension of the string ( T ) over the linear mass density ( μ ):
where the linear density μ is the mass per unit length of the string.
Acoustic waves
Acoustic or sound waves travel at speed given by
or the square root of the adiabatic bulk modulus divided by the ambient fluid density (see speed of sound).
Water waves
Main article: Water waves
Ripples on the surface of a pond are actually a combination of transverse and longitudinal waves; therefore, the points on the surface follow orbit
1- خيزاب، كوهه آب، موجه، چين خوردگي سطح آب، تلاطم آب 2- فركانس راديويي
wave, orgy, surge, backwash, corrugation, billow, cockle, the wave
موجة، تلويح، تمويج الشعر، رفرفة، ماء بحر، لوح، موج، تموج، رفرف، تذبذب، ناس، أشار إلى شخص بالتوقف، لوح مهددا
dalga
vague
welle
ola
onda
خیز، خیزاب، فر موی سر، عیاشی، میگساری عیاشی، موج خروشان، موج بلند، موج غلتان، جریان مخالف، برق موجی از هوا، مراجعت موج، شیار، موج در یا، موج بزرگ اب، چین و چروک، رویش زگیل مانند، گره و برامدگی پارچه
مترادف:
1- خيزاب، كوهه آب، موجه، چين خوردگي سطح آب، تلاطم آب
2- فركانس راديويي
نمایش تصویر
اطلاعات بیشتر واژه
ترکیب:
(اسم) [عربی: مَوج، جمع: امواج]
مختصات:
(مَ یا مُ) [ ع . ] (اِ.)
الگوی تکیه:
S
نقش دستوری:
اسم
آواشناسی:
mowj
منبع:
واژهنامه آزاد
معادل ابجد:
49
شمارگان هجا:
1
دیگر زبان ها
انگلیسی
wave | orgy , surge , backwash , corrugation , billow , cockle , the wave
ترکی
dalga
فرانسوی
vague
آلمانی
welle
اسپانیایی
ola
ایتالیایی
onda
عربی
موجة | تلويح , تمويج الشعر , رفرفة , ماء بحر , لوح , موج , تموج , رفرف , تذبذب , ناس , أشار إلى شخص بالتوقف , لوح مهددا
تشریح نگارش (هوش مصنوعی)
کلمه "موج" در زبان فارسی به معنای تلاطم و حرکت آب، و همچنین به معنای پدیدههای مشابه در سایر حوزهها، استفاده میشود. در ادامه به بررسی قواعد نگارشی و کاربردی مرتبط با این کلمه میپردازیم:
-
نحوه نوشتن: کلمه "موج" به صورت صحیح با حرف "م" شروع میشود و به "ج" ختم میشود و هیچ گونه حرکتی (مانند تنوین) به آن اضافه نمیشود.
-
جمعبندی: جمع این کلمه "موجها" و "موجها" (بسته به زمینه) است. در نوشتار رسمی، بهتر است از "موجها" استفاده شود.
-
کاربردهای مختلف:
- "موج" میتواند به عنوان اسم به کار رود:
- مثال: "موج دریا بسیار بزرگ بود."
- همچنین میتواند در ترکیبهای دیگر نیز استفاده شود:
- مثال: "موج صوتی" یا "موج نور".
- "موج" میتواند به عنوان اسم به کار رود:
-
قواعد نگارشی:
- در نوشتار رسمی، به هنگام استفاده از "موج" در کنار عبارات دیگر، حروف اضافه و قواعد نگارشی مربوط به جملات باید رعایت شود.
- توجه به فاصله میان کلمات، استفاده از ویرگول و سایر علائم نگارشی در جمله حائز اهمیت است.
-
توجه به سیاق و معنا:
- حتماً با توجه به سیاق و معنا، کلمه "موج" را در جای مناسب مورد استفاده قرار دهید تا مفهوم به درستی منتقل شود.
- استفاده از کلمات مترادف و متضاد:
- میتوان به جای "موج" از کلماتی مانند "تلاطم" و "حرکت" استفاده کرد، البته توجه به معنی مورد نظر ضروری است.
با رعایت این قواعد و توجه به نکات نگارشی، میتوانید به درستی از کلمه "موج" در نوشتار و گفتار خود استفاده کنید.
مثال برای واژه (هوش مصنوعی)
- موج دریا به آرامی به ساحل برخورد میکند و صدای دلانگیزی را ایجاد میکند.
- او با هیجان به تماشای موجهای بلند surfer ها در سواحل کالیفرنیا رفت.
- دانشمندان در حال بررسی تاثیر تغییرات اقلیمی بر الگوهای موجهای اقیانوسها هستند.
واژگان مرتبط: خیز، خیزاب، فر موی سر، عیاشی، میگساری عیاشی، موج خروشان، موج بلند، موج غلتان، جریان مخالف، برق موجی از هوا، مراجعت موج، شیار، موج در یا، موج بزرگ اب، چین و چروک، رویش زگیل مانند، گره و برامدگی پارچه