موج چیست؟

به طور کلی با توجه به محیط انتشار امواج، آن ها را به دو گروه تقسیم بندی می کنند:

• امواج مکانیکی
• امواج الکترومغناطیسی.

امواج مکانیکی آن دسته از امواج هستند که برای انتشارشان به محیط مادی احتیاج دارند، این امواج نمی توانند در خلا انتشار یابند.

امواج الکترومغناطیسی که از ارتعاش بارهای الکتریکی متحرک ایجاد می شوند و برای انتشار به محیط مادی نیاز ندارند.

محیط کشسان

به هرمحیطی كه مثل كش یا فنرخاصیت ارتجاعی داشته باشد، محیط كشسان می گویند. در واقع محیط كشسان به گونه ای است كه هرگاه درآن اختلال یا تغییر شكلی ایجاد كرده و محیط را به حال خود رها كنیم، نیروهای كشسانی ایجاد شده بین اجزای محیط آن را به حالت اولیه خود بر می گرداند. بیشتر جامدها و مایع ها و گازها خاصیت كشسانی دارند. مثلا اگر تیغه ای فنر را خم كرده و رها كنیم، تیغه فنر به حالت اول بر می گردد. بنابراین، تیغه فنری محیط كشسان است.

وقتی طناب رامی كشیم و سپس رهامی كنیم، برآمدگی ایجادشده به حالت اولیه خود برمی گردد اما آن قسمت طناب به دلیل داشتن سرعت اولیه دوباره درطرف دیگر (به طرف بالا) حركت می كند و دوباره برمی گردد. یعنی طناب خاصیت كشسانی ازخود نشان می دهد. به این ترتیب در طناب یك موج ایجاد شده و در طول آن به حركت درمی آید. اگر همین آزمایش را با یک فنر انجام دهیم، همان اتفاق می افتد.

تپ : به هرگونه تغییرشكل یا آشفتگی دریك محیط کشسان را تپ گویند.

انتشار یک تپ

هرگاه تغییرشكلی ( و یا آشفتگی ) در یک جزء ازمحیط كشسانی كه به حال تعادل است، ایجادمی كنیم، به علت وجود نیروی كشسانی بین اجزای محیط، آن تغییرشكل، در محیط جزء به جزء منتقل می شود و پیش می رود. تغییر شكل ایجاد شده درمحیط را تپ و انتقال تپ در محیط را انتشار می گوییم.

مثال)

به آرامی دست خود را روی سطح آب آرام یک استخر یا برکه قرار داده و ضربه آهسته ای روی آب بزنید و آن چه را که رخ می دهد، به دقت مشاهده کنید. نتیجه مشاهده خود را تجزیه و تحلیل كنید و توضیح دهید كه چه نیرویی در سطح آب باعث انتشار تپ ایجاد شده می شود و آیا در این انتشار، مولكول های آب همراه تپ، منتقل می شوند یا خیر؟

در اثر برخوردسر انگشتان با سطح آب، آن قسمت از مولكول های آب كه با انگشت برخورد كرده اند به طرف پایین رانده می شوند. اما به دلیل وجود نیروی كشش سطحی بین مولكول های آب، سطح آب خاصیت كشسانی دارد و مولكول های پایین رفته دوباره به طرف بالامی آیند و عمل نوسان مولكول ها چند بار تكرارمی شود. به این ترتیب چندین تپ ایجادمی شود كه درسطح آب به صورت دایره هایی با مركز مشترك شروع به انتشارمی كنند. نكته مهم آن است كه در انتشار تپ درسطح آب (یاهرمحیط مادی دیگر) ماده منتقل نمی شود بلكه انرژی از ذره ای به ذره مجاور خود منتقل می شود و عمل انتشار صورت می گیرد.

مرکز یادگیری سایت تبیان