الحركة الموجية المستعرضة

تصدر الموجات من جميع الأجسام المهتزة, فالموجات التي تصدر نتيجة اهتزاز أوتار ممدودة تنتج نغمات تصل إلينا خلال الهواء , وهناك أشكال كثيرة ومختلفة للموجات حيث إن ما نراه ونسمعه يصلنا عبر موجات الصوت والضوء والطاقة التي تزودنا بها الشمس تصلنا عبر الموجات أيضا .. وعلى الرغم من التباين الظاهر بين مختلف أنواع الموجات إلا إن جميعها تشترك بصفة واحدة وهي إنها وسيلة لانتقال الطاقة. تنتقل الطاقة في الطبيعة من موقع لآخر في بطريقتين : الأولى تتم بواسطة انتقال المادة (الكتلة) والثانية تتم بواسطة انتقال الموجة .
في الطريقة الأولى تنتقل الطاقة من موقع إلى آخر مع انتقال الكتلة (المادة) كما في سيل الالكترونات المسؤولة عن انتقال الطاقة الكهربائية , وحركة جزيئات المائع المسؤولة عن نقل الطاقة الحرارية كما في طريقة الحمل ...الخ
وفي الطريقة الثانية تنتقل الطاقة من موقع إلى آخر عن طريق الموجة دون أن يصاحبها أي انتقال في الكتلة , والموجة يمكن أن تنتقل في وسط مادي أو في الفراغ كما في موجات الصوت والموجات الضوئية.
ويقصد بالموجة هي اضطراب لحظي ينتقل في الوسط المحيط بمصدر الاضطراب في اتجاه معين وبسرعة معينة ويقوم بنقل الطاقة في اتجاه انتشاره.
المقصود بالاضطراب نمط لحالة فيزياوية يولده مصدر متحرك مثال ذلك الشوكة الرنانة تولد اضطراب في الهواء نمطه على شكل تضاغطات وتخلخلات وهذه الحالة الفيزياوية المتولدة في الهواء تنتقل إلى نقاط أخرى دون انتقال جزيئات الهواء من مواضع توازنها والوتر المشدود إذا اهتز في نقطة فان نمطا من الاضطراب يتولد يكون على شكل تموج في الوتر ويظهر على شكل قمم وقعور , والشحنة الكهربائية المهتزة تولد اضطرابا كهرومغناطيسيا ونمطه على شكل تباين في شدتي المجالين الكهربائي والمغناطيسي.
الحركة الموجية
نوع من الاضطراب الذي يتحرك خلال الوسط نتيجة الحركة الدورية المتكررة لدقائق ذلك الوسط حول موضع استقراره وهذا الاضطراب ينتقل من دقيقة إلى أخرى دون أن تنتقل هذه الدقائق نفسها.
أنواع الحركة الموجية
تقسم الحركة الموجية إلى ثلاثة أنواع رئيسية هي:
1- الحركة الموجية الميكانيكية
هي تلك الحركة التي تحتاج إلى وسط مادي لانتقالها , قد يكون الوسط صلبا أو مائعا (سائلا أو غازيا) مثل موجات الصوت والموجات على سطح الماء والموجات الزلزالية وتصنف إلى :
-a موجات مستعرضة
b- موجات طولية
2- الحركة الموجية الكهرومغناطيسية
هي تلك الحركة التي لا تحتاج إلى وسط لانتقالها فهي تنتقل في الفراغ كما في جميع أمواج الطيف الكهرومغناطيسي كموجات الراديو والضوء والأشعة السينية وأشعة كاما.
3- الحركة الموجية المادية
هي الصفة الموجية المصاحبة لحركة الجسيمات المادية ,فقد دلت الدراسات للعالم دبرولي لحيود الالكترونات إن الجسيم المتحرك يقترن بموجة , فالجسيم الذي كتلته m ومتحرك بسرعة v تصاحبه موجة طولها الموجي ? من خلال العلاقة
?= h / mv
حيث h هو ثابت بلانك وقيمته (6.626x10-34 J.sec).
الموجات الصوتية : هي موجات ميكانيكية طولية تنتقل خلال الوسط المادي وتعتمد على خاصية الوسط ولها ترددات ضمن المدى المسموع.
عندما تمر الموجة الصوتية خلال الهواء فان الطاقة الكامنة تكون مصاحبة مع التضاغطات والتمددات لجسيمات الهواء الصغيرة الحجم , إن الخاصية التي تحدد مقدار التغير في حجم جسيمة الوسط بسبب زيادة ونقصان الضغط المسلط عليها تعرف (معامل التمدد الحجمي) ويعطى بالعلاقة التالية:
B=- dP/(dV?V) بوحدة الباسكال B وتقاس
ويكونان متعاكسان .(dPالتغير في الحجم الناتج من تغير الضغط ( dv حيث إن

أصناف الحركة الموجية ومميزاتها
إن نمط الحالة الحركية لجسيمات الوسط الناقل للموجة هو الذي يحدد صنف الموجة . واهم هذه الأنماط حركتان هما الحركة الموجية المستعرضة والحركة الموجية الطولية .