تخطى إلى المحتوى

العلاقة بين الطول الموجي والتردد

العلاقة بين الطول الموجي والتردد ، حيث أن الموجات هي العملية التي ينتقل بها الصوت والضوء وغيرهما من خلال وسط فارغ أو مادي ، سواء في الهواء أو الماء أو أي وسيط آخر ، وهذه الموجات لها عدة خصائص وعناصر تحدد قوة الموجة الناتجة ، ومن بين هذه الخصائص نجد الطول الموجي والتردد والعلاقة بينهما ، وفي مقالنا اليوم في موقعنا ، سنتعلم المزيد عن هذا الطول الموجي وتردد الموجة ، و العلاقة والاختلاف بينهما.

الطول الموجي 

الطول الموجي للموجة هو المسافة التي يقطعها الاضطراب على طول الوسط في دورة موجة كاملة واحدة ، ولأن الموجة تكرر نمطها مرة واحدة في كل دورة موجة ، فإن طول الموجة يسمى أحيانًا طول أنماط التكرار لتشكيل الطول لموجة كاملة ، مثل الموجة المتقاطعة ، يتم قياس هذا الطول عادةً من قمة موجة واحدة ، إلى قمة الموجة المجاورة التالية ، أو من قاع الموجة إلى قاع الموجة المجاورة التالية.

انظر أيضًا: هل يؤثر التردد وطول الموجة في سعة الموجة؟

التردد الموجي

يُعرّف التردد بأنه عدد تذبذبات الموجة لكل وحدة زمنية تُقاس بالهرتز ، ويتناسب التردد طرديًا مع الوسط الذي يحمل الموجة ، ويمكن للإنسان سماع الأصوات بترددات تتراوح من 20 إلى 20000 هرتز ، مع حساسية أكبر للترددات التي تقع في في منتصف هذا النطاق ، وتظهر الأنواع الأخرى اختلافات في نطاقاتها المسموعة. ترتبط الخصائص الفيزيائية للموجات الصوتية بجوانب مختلفة من إدراكنا للصوت. وبالمثل ، فإن تردد الموجة الصوتية مرتبط بإدراكنا للموجات الصوتية عالية التردد التي تعتبر أصواتًا عالية النبرة ، أو ما يسمى بالموجات فوق الصوتية.

العلاقة بين الطول الموجي والتردد

كلما كان الطول الموجي أطول ، كلما انخفض التردد ، وكلما كان الطول الموجي أقصر ، زاد التردد. لذلك ، فإن التردد والطول الموجي يتناسبان عكسياً مع بعضهما البعض. علاقة أخرى هي أن التردد ، الذي يُقاس عادةً بالهرتز ، هو عدد الأطوال الموجية التي تحدث في الثانية. نظرًا لأن جميع موجات الضوء تنتقل بنفس السرعة في الفراغ ، فإن عدد قمم الموجات التي تعبر نقطة معينة في ثانية واحدة يتم تحديده بواسطة الطول الموجي. بالنسبة للموجة ذات الطول الموجي القصير ، فإن هذا الرقم ، الذي يسمى أيضًا التردد ، سيكون أعلى من الموجة ذات الطول الموجي الطويل.

اقرأ:  الخطوة الأولى من خطوات الطريقة العلمية هي اكون فرضية

الفرق بين الطول الموجي والتردد

يرتبط الطول الموجي بالتردد وفقًا للارتباطات التي ذكرناها سابقًا ، ومع ذلك ، هناك عدة اختلافات بينهما من حيث التعريف والاستخدام وطريقة القياس وما إلى ذلك ، وهذه الاختلافات مذكورة في الجدول أدناه:

وجه المقارنة الطول الموجي التردد
الوصف الطول الموجي هو المسافة بين الموجات الصوتية التردد هو عدد المرات التي تحدث فيها الموجة الصوتية.
يستخدم يستخدم الطول الموجي لقياس طول الموجات الصوتية يستخدم التردد لقياس تردد الموجات الصوتية.
اختيار يمكن تحديد الطول الموجي بناءً على القمم أو الوديان أو صفر المعابر التي يمر الصوت من خلالها يمكن تحديد التردد بعدد المرات التي يضرب فيها الصوت عاليًا أو منخفضًا.
إشارة الطول الموجي هو مقياس المسافة. التردد هو مقياس الوقت.
وحدة القياس وحدة الطول الموجي للنظام الدولي للوحدات هي المتر. وحدة التردد في النظام الدولي للوحدات هي هرتز.

خصائص الموجة

للموجة ، سواء كانت ضوئية أو صوتية أو غير ذلك ، أربع خصائص أساسية ، وهذه الخصائص هي كالتالي:

  • الطول الموجي: كما عرفنا سابقًا ، هذه هي المسافة التي يقطعها الاضطراب على طول الوسط خلال دورة موجة كاملة واحدة.
  • تردد الموجة: هو عدد التكرارات في الثانية المقاسة بالهرتز ، أي التردد هو الفترة أو الوقت الذي يمر فيه الطول الموجي.
  • سعة الموجة: هي أقصى إزاحة من الموضع المحايد ، وتمثل طاقة الموجة ، والسعة الأكبر تحمل طاقة أكبر ، والإزاحة هي موضع نقطة معينة في المركز أثناء تحركها مع مرور الموجة ، إذن الإزاحة القصوى هي سعة الموجة
  • سرعة الموجة: هي السرعة التي يمر بها جزء معين من الموجة خلال نقطة ، وتتعلق السرعة بطول الموجة. إذا تضاعف الطول الموجي ، ستتضاعف سرعة الموجة أيضًا. مرة.
اقرأ:  من هو نايف صقر ويكيبيديا

قانون التردد والطول الموجي

لإكمال دائرة الارتباط التي ذكرناها سابقًا بين التردد وطول الموجة ، لدينا أيضًا الجانب الثالث من الارتباط ، وهو السرعة.

  • سرعة الموجة = الطول الموجي × التردد

نظرًا لأن هذا هو القانون العام لسرعة الموجات ، يمكن استخلاص التردد وطول الموجة من هذا القانون ، من خلال عكس ضرب الطول الموجي بالتردد ، وبما أن سرعة الموجة تساوي الطول الموجي مضروبًا بالتردد ، يكون قانون حساب الطول الموجي كما يلي:

  • الطول الموجي = سرعة الموجة ÷ التردد

يسري هذا القانون على حساب التردد ، والذي يأخذ الشكل التالي:

  • التردد = سرعة الموجة ÷ الطول الموجي

انظر أيضًا: العامل الذي يحدد سعة الموجة هو

أمثلة توضيحية تبين العلاقة بين الطول الموجي والتردد

بعد معرفة وحساب قوانين الموجات الصوتية ، نطبق هذه القوانين بشكل عملي من خلال الأمثلة التوضيحية التالية:

  • مثال 1: عندما يهتز وتر بتردد 10 هرتز ، ينتج موجة عرضية طولها الموجي 0.25 م. ما سرعة الموجة التي تنتقل على طول الخيط؟
    • الحل: نظرًا لأن التردد والطول الموجي معروفين لنا ، فإننا نطبق قانون حساب سرعة الموجة ، والذي ينص على أن سرعة الموجة تساوي الطول الموجي مضروبًا في التردد ، لذا فإن الحل هو: 0.25 × 10 = 2.5 م / ث.
  • مثال 2: إذا كانت المسافة الكلية بين 8 قمم متتالية لموجة عرضية هي 12 مترًا ، فما طولها الموجي؟
    • الحل: ما نعرفه في المسألة هو سرعة الموجة التي تعبر عن المسافة الكلية وهي 12 مترًا في الثانية ، ويتم التعبير عن التردد هنا بالقمم الثمانية ، وبالتالي فإن الطول الموجي هو السرعة مقسومًا على التردد ، و الطول الموجي: 12 ÷ 8 = 1.5 م.
  • المثال الثالث: في ظل عاصفة شديدة ضربت المنطقة ، بدأت صفارات الإنذار تدوي. وتراوح تردد صفارات الانذار ما بين 200 هرتز و 2000 هرتز فما الطول الموجي للموجات الصوتية المنبعثة إذا كانت سرعة الموجات 340 م / ث؟
    • الحل: نطبق القانون الذي ينص على أن الطول الموجي هو سرعة الموجة مقسومًا على التردد ، لذا فإن الطول الموجي الأول هو 340 200 = 1.7 م ، والطول الموجي الثاني هو 340 2000 = 0.17 ، لذا فإن تردد الموجة الموجة 1.7 إلى 0.17 م.
اقرأ:  تجربتي مع بروستانورم Prostanorm وآثاره الجانبية ودواعي استخدامه

وبهذه الطريقة نصل إلى نهاية مقالنا بعنوان العلاقة بين الطول الموجي والتردد ، والذي تعلمنا من خلاله عن الطول الموجي والتردد ، ما هي العلاقة بينهما ، ما هو الفرق بينهما وما هو القانون الذي يمثله. من خلال ذكر الأمثلة المطبقة عليها ، وتعلمنا أيضًا عن خصائص الموجات.

اترك تعليقاً