بحث عن موجات المادة حيث يعتبر مصطلحًا فيزيائي مجرد تمامًا، ولكن على الرغم من ذلك فأي شخص في استطاعته القيام بتجربة عملية، سواء في البيت أو في المعمل لإثبات وجود الموجات، ويحدث ذلك عن طريق إلقاء حجرة في الماء، يتسبب كنتيجة ذلك اضطراب في الماء وتكوين اهتزازات تعرف هذه الاهتزازات المضطربة باسم الموجات.
بحث عن موجات المادة مكتوب
- الموجات هي أحد أشكال الكميات الفيزيائية التي تعبر عن نقل الطاقة من مكان إلى آخر.
- وتنتقل الطاقة الموجية من مكان لآخر عن طريق جزيئات الوسط الموجودة فيه، أي أن الإزاحة الحادثة تنتقل بشكل كلي مع اتجاه انتقال الطاقة.
- لذلك فإن الموجة تحدث في مكان وتنتقل بواسطة الجزيئات إلى موضع آخر، ويختلف الأنتقال الخاص بالجزيئات والذي قد يكون عمودي على جزيئات الوسط، أو على هيئة موجات مستعرضة.
- يوجد نوع من الموجات يعرف باسم الموجات الكهرومغناطيسية، وهذا النوع من الموجات ينتشر في الفراغ، لذلك فهو ليس بحاجة إلى وجود وسط مادي لتحدث عملية الانتشار الموجي.
- تتمثل الموجات الكهرومغناطيسية على هيئة موجات الضوء مثل، أشعة جاما، أكس وكذلك موجات الراديو.
- تتشابه طريقة انتشار الموجات الكهرومغناطيسية بشكل كبير مع طريقة انتشار الضوء في الفراغ.
- الموجات بصفة عامة تتميز بالدورية، وذلك بسبب أنها تحدث بصورة منتظم على فترات زمنية متساوية.
دور موجات المادة في نقل الطاقة
- تحتوي الموجات على العديد من الأشكال والأنواع والتي تنقل الطاقة من خلال انتقال الموجات.
- سبب تنوع الموجات، ظهر بعض منها يستطيع الانتقال من خلال الأوساط المادية، وبعضها لا يحتاج إلى وسط مادي لتتم عملية الانتشار.
- قدرة موجات المادة على نقل الطاقة من مكان لآخر أسهم بشكل كبير في صنع العديد من الأجهزة التي تعتمد على قدرة الموجات على نقل الطاقة؛ وذلك في العديد من المجالات مثل المجال الطبي.
- يوجد بعض الأجهزة التي تعتمد فكرة عملها على قدرة موجات المادة على نقل الطاقة، ومن ضمن الأجهزة التي تعتمد على الموجات( الأجهزة الفوق صوتية، أجهزة مكبر الصوت).
تقسيم موجات المادة على حسب اتجاه الانتشار
يعتمد تقسيم الموجات بهذه الطريقة على حسب الأتجاه التي تنتشر فيه الموجات، حيث يقسم إلى:
موجات مستعرضة:
- يتميز هذا النوع بأن الموجات تنتشر على شكل قمم وقيعان.
- لذلك فإن الموجات المستعرضة تنتشر عمودية على اتجاه انتشار الموجات في الوسط الموجودة فيه.
موجات طولية:
- تتميز الموجات الطولية بأنها تتكون من مجموعة من التضاغطات والتخلخلات، بحيث يشكل كل تضاغط وتخلخل موجة طولية.
- لذلك فإنه يمكن وصف الموجات الطولية بأن اتجاه انتشارها هو نفس اتجاه انتشار الموجة، وتعتبر موجات الصوت من الموجات الطولية، حيث يعبر عن التخلخل هو تباعد جزيئات الهواء عن بعضها، والتضاغط هو إقتراب جزيئات وسك الهواء من بعضها البعض.
الأمواج السطحية:
- تتمثل في سقوط حجر في الماء، والذي ينشأ عنه أمواج دورانية.
- تتميز هذه الأمواج بأنها تضعف كلما ابتعدنا عن مصدر تكون الموجة.
- ويتضح هذا في ضعف الموجات المتكونة في المياه عند إلقاء الحجر بها، حيث تضعف الموجات المتكونة كلما ابتعدنا عن مصدر تكونها، إلى أن تسكن وتتوقف في النهاية.
تقسيم الموجات على حسب وسط الانتشار
في هذا النوع يتم تقسيم الموجات حسب احتياجها إلى وسط مادي تنتشر فيه، أو عدم احتياجها إلى وسط مادي لتتمكن من الانتشار، وهي نوعان كالآتي:
موجات ميكانيكية:
- هذا النوع من الموجات، يحتاج إلى وسط مادي حتى تتمكن من الانتشار ونقل الطاقة من مكان إلى آخر، من أمثلة الأوساط التي تحتاجها، هو الهواء.
- عدم تواجد وسط يؤمن انتقال هذا النوع من الموجات، لا تتمكن الموجات من الانتشار.
- تعتبر الموجات الصوتية، أحد أنواع الموجات الميكانيكية، حيث يلزم لانتشارها وجود وسط مادي، وأكبر دليل على ذلك عدم تمكننا من سماع الانفجارات التي تحدث في الفضاء.
الموجات الكهرومغناطيسية:
- هذه الموجات تتمكن من الانتشار في الفراغ، فهي لا تحتاج إلى وسط مادي لكي تستطيع الانتشار ونقل الطاقة معها.
- من أكبر الأمثلة عليها هي الضوء، والذي يتمكن من الانتشار في الفراغ، وأكبر دليل على ذلك هو وصول ضوء الشمس إلينا.
شاهد أيضاً: استراتيجية جدول التعلم عن بعد
خصائص موجات المادة
تتميز الموجات باحتوائها على بعض الخصائص، والتي تمكننا من تحديد نوع الموجه الحادثة ومدي قوتها وتأثيرها، ومن خصائص الموجات المعروفة:
- الطول الموجي: يقاس بوحدة المتر ومشتقاتها، والذي يعبر عن المسافة بين تضاغطين متتاليين أو تخلخلين متتاليين في الموجة الطولية، أما بالنسبة للموجة المستعرضة فأن الطول الموجي يعبر عن المسافة بين قاعين متتاليين أو قمتين متتاليتين.
- الزمن الدوري: يقاس بالثانية أو مشتقاتها من الدقيقة والساعة، ويعبر الزمن الدوري عن الزمن اللازم لحدوث موجة واحدة.
- التردد: يرتبط التردد ارتباطا وثيقا بالطول الموجي و سرعة انتشار الموجة، حيث يعبر التردد عن عدد المرات التي تكررت فيها الموجة في زمن محدد، ويقاس التردد بوحدة الهيرتز نسبة إلى العالم الذي قام بتعريف التردد.
- سرعة انتشار الموجة: وهي تعبر عن المسافة التي تقطعها الموجة خلال وحدة الزمن، والتي تقاس بالمتر/ الثانية.
- طاقة الموجة: كما عرفنا بأن الموجات تتمكن من نقل الطاقة من خلال الجزيئات أثناء انتقالها من مكان إلى آخر، وطاقة الموجة تبين مقدار الطاقة المنتقلة مع الموجات، كما تتناسب طاقة الموجة طرديا مع كل من مربع السعة، مربع التردد وكذلك السرعة.
- سعة الموجة: وهي التي تعبر عن شدة وطاقة الموجة الحادثة.
اختلاف الموجات وتنوعها يساهم بشكل الكيبر في تواجد العديد من الأجهزة والمعدات التي تعتمد في عملها على انتشار موجات المادة ، وذلك لما لها من قدرة على نقل الطاقة من مكان لآخر، لذلك فلا يجب فصل العلم عن الواقع الذي نعيش فيه لتحصيل أكبر قدر من الاستفادة.