ما هي العلاقة بين الطول الموجي والتردد

ما هي العلاقة بين الطول الموجي والتردد، الموجات هي العملية التي ينتقل بها الصوت والضوء وغيرهما في وسط فارغ أو مادي، سواء كان في الهواء أو الماء أو أي وسيلة أخرى. هذه الموجات لها خصائص وعناصر عديدة تحدد قوة الموجة الناتجة. الطول الموجي والتردد والعلاقة بينهما، وفي مقالتنا اليوم عبر سنتعرف على هذا الطول الموجي وطول الموجة والعلاقة والفرق بينهما.

ما هي العلاقة بين الطول الموجي والتردد

الطول الموجي للموجة هو المسافة التي يقطعها الاضطراب على طول الوسط في دورة موجة كاملة واحدة. نظرًا لأن الموجة تكرر نمطها مرة واحدة في كل دورة موجة، يُشار أحيانًا إلى الطول الموجي على أنه طول الأنماط المتكررة لتشكيل طول موجي واحد كامل. مستعرض، هذا الطول يقاس بشكل عام من قمة موجة واحدة، إلى قمة الموجة المجاورة التالية، أو من قاع موجة واحدة إلى قاع الموجة المجاورة التالية.

ما هو تردد الموجة

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 لتلك الترددات التي هي في منتصف هذا النطاق، وتظهر الأنواع الأخرى لها اختلافات في نطاقاتها الصوتية، وترتبط الخصائص الفيزيائية للموجات الصوتية بجوانب مختلفة من إدراكنا للصوت. وبالمثل، فإن تردد الموجة الصوتية مرتبط بإدراكنا للصوت. يُنظر إلى الموجات الصوتية عالية التردد على أنها أصوات عالية النبرة، أو ما يعرف بالموجات فوق الصوتية.

ما هي العلاقة بين الطول الموجي والتردد

كلما زاد الطول الموجي كلما انخفض التردد وكلما كان الطول الموجي أقصر كلما زاد التردد، وبالتالي فإن التردد وطول الموجة يتناسبان عكسيا مع بعضهما البعض، والعلاقة الأخرى هي أن التردد، الذي يقاس عادة بالهرتز، هو عدد الأطوال الموجية التي تحدث في الثانية، وبما أن جميع موجات الضوء تتحرك بنفس السرعة في الفراغ، فإن عدد قمم الموجة التي تمر في نقطة معينة في ثانية واحدة، يتحدد بطول موجتها، وبالنسبة لموجة ذات طول موجي قصير، فإن هذا الرقم، المعروف أيضًا باسم التردد، سيكون أعلى من الموجة ذات الطول الموجي الطويل.

ما هو الفرق بين الطول الموجي والتردد

يرتبط الطول الموجي بالتردد حسب الارتباطات التي ذكرناها سابقاً، ولكن هناك عدة اختلافات بينهما من حيث التعريف والاستخدام وطريقة القياس وغيرها، وهذه الفروق مدرجة في الجدول أدناه

سمات و خصائص الموجة

للموجة، سواء كانت ضوئية أو صوتية أو غيرها، أربع خصائص أساسية، وهذه الخصائص هي كالتالي

• الطول الموجي الذي عرفناه سابقًا، وهو المسافة التي يقطعها الاضطراب على طول الوسط في دورة موجة كاملة واحدة.
• تردد الموجة هو عدد التكرارات في الثانية المقاسة بالهرتز، مما يعني أن التردد هو الفترة أو الوقت الذي يمر خلاله طول موجي واحد.
• سعة الموجة هي أقصى إزاحة من الموضع المحايد، وهذا يمثل طاقة الموجة، والسعة الأكبر تحمل المزيد من الطاقة، والإزاحة هي موضع نقطة معينة في المنتصف أثناء تحركها مع مرور الموجة، بحيث يكون الحد الأقصى للإزاحة هو سعة الموجة
• سرعة الموجة هي السرعة التي يمر بها جزء معين من الموجة خلال نقطة، وتتعلق السرعة بطول الموجة. مرات.

قانون التردد والطول الموجي

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

• سرعة الموجة = الطول الموجي × التردد

نظرًا لأن هذا هو القانون العام لسرعة الموجة، يمكن استخلاص كل من التردد وطول الموجة من هذا القانون، من خلال المعاملة بالمثل لضرب الطول الموجي بالتردد، وبما أن سرعة الموجة تساوي الطول الموجي مضروبًا في التردد، فإن قانون حساب الطول الموجي هو كما يلي

• الطول الموجي = سرعة الموجة ÷ التردد

يسري هذا القانون على حساب التردد وهو كالتالي

• التردد = سرعة الموجة ÷ الطول الموجي

من الأمثلة توضيحية توضح 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 الوتر بتردد 10 هرتز، ينتج عنه موجة عرضية طولها الموجي 0.25 متر. ما سرعة الموجة التي تسير 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 /س.
• المثال الثاني إذا كانت المسافة الإجمالية بين 8 قمم متتالية للموجة المستعرضة هي 12 مترًا، فما طولها الموجي
  • الحل ما نعرفه في المسألة هو سرعة الموجة، والتي تعبر عن المسافة الكلية التي تبلغ 12 مترًا في الثانية، ويتم التعبير عن التردد هنا بالرؤوس الثمانية، وبالتالي فإن الطول الموجي هو السرعة مقسومًا على التردد، وطول الموجة هو 12 ÷ 8 = 1.5 م.
• المثال الثالث في ظل عاصفة شديدة ضربت المنطقة، بدأت صفارات الإنذار تدوي. وتراوح تردد صفارات الإنذار بين 200 هرتز و 2000 هرتز. ما الطول الموجي للموجات الصوتية المنبعثة إذا كانت سرعة الموجة 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، وبالتالي فإن الطول الموجي من 1.7 إلى 0.17 م

بهذا نصل إلى نهاية مقالنا الذي كان بعنوان العلاقة بين الطول الموجي والتردد، ومن خلاله تعرفنا على الطول الموجي والتردد، ما هي العلاقة بينهما، ما الفرق بينهما، وما هو القانون الذي يمثلهم مع ذكر الأمثلة التطبيقية عليهم، كما تعلمنا عن خصائص الموجة. .