الفيزياء فصل ثاني

العاشر

icon

مراجعة درس خصائص الحركة الموجية

1. الفكرةُ الرئيسةُ: أذكرُ خصائصَ الموجاتِ التي ترتبطُ بكثيرٍ منَ الظواهرِ الطبيعيةِ.

الانعكاس، الانكسار، التداخل، الحيود، الاستقطاب، تأثير دوبلر.

2. أوضحُ المقصودَ بكلٍّ منْ: تراكبِ الموجاتِ واستقطابِها.

-  تراكب الموجات: هو التقاء موجتين أو أكثر عند نقطة بحيث إن الإزاحة الكلية التي تحدث لجزيئات الوسط تساوي ناتج الجمع المتجهيّ للإزاحات الناتجة عن التقاء الموجات عند النقطة نفسها.

- استقطاب الموجات:  هو عملية انتقاء موجة مستعرضة تحدث اهتزازًا في جزيئات الوسط في بعد واحد فقط، من بين حزمة موجات يكون الاهتزاز فيها باتجاهات عدّة، جميعها متعامدة مع اتجاه انتشار الموجات.

3- أقارنُ: بينَ عمليتَيْ انعكاسِ الموجاتِ المستعرضةِ التي تنتشرُ على سطحِ الماءِ، وانكسارِها.

عند انعكاس الموجات المستعرضة التي تنتشر على سطح الماء فإنها تغير اتجاهها وتحافظ على طولها الموجي وترددها وسرعتها دون تغيير، بينما عند انكسارها فإنها تغير من اتجاهها وطولها الموجي وسرعتها، وتحافظ على ترددها ثابتًا.

4. أيٌّ منَ العملياتِ الآتيةِ تحدثُ في الموجاتِ المستعرضةِ ولا تحدثُ في الموجاتِ الطوليةِ: التداخلُ، الحيودُ، الاستقطابُ؟

الاستقطاب فقط.

5. أفسّرُ: بينَما كنتُ أقفُ في الموقعِ (C) بالقربِ منْ تقاطعِ شارعيْنِ، كما في الشكلِ المجاورِ، سمعتُ صوتَ فرقةٍ موسيقيةٍ،  العازفُ (A) يعزفُ القِربةَ التي تُصدرُ صوتًا حادًّا طولهُ الموجيُّ قصيرٌ )اللونُ الأزرقُ( والعازفُ B) يقرعُ الطبلَ الذي يُصدرُ  صوتًا غليظًا طولهُ الموجيُّ كبيرٌ (اللونُ الأحمرُ). أيَّ الصوتين أسمعُ؟ ولماذا؟

 حيود الموجات  الصوتية

 أسمع صوت العازف (B) الذي يقرع الطبل أولً؛ لأن الموجات الصادرة عنه طويلة، ويحدث لها حيود عن حواف المباني عند تقاطع الشارعين  فتحرف اتجاهها وتصلني، بينما الموجات القصيرة لا تحيد بشكل كبير حتى تصلني.

6. أبينُ أهميةَ استخدامِ السائقِ للنظاراتِ الشمسيةِ التي تعملُ على استقطابِ الضوءِ بشكلٍ رأسيٍّ؛ خاصةً عندَما يقودُ سيارتَهُ في النهارِ، ويتعرضُ إلى وهجٍ كبيرٍ ناتجٍ عنِ انعكاسِ ضوءِ الشمسِ عنِ السطوحِ الأفقيةِ.

معظم الضوء الصادر  عن الشمس  والمصابيح  غير مستقطب ( اهتزاز في جميع الاتجاهات )، وتعمل  النظارات   على  استقطاب  الضوء المبعث من الشمس  والمصابيح ولبضوء المنعكس  عن الطرق  والمسطحات المائية، حتى يتم رؤية  معالم الطريق على نحو مريح.

7. تفكيرٌ ناقدٌ: وضعَ العلماءُ نظرياتٍ عدَّةً تصفُ تطورَ الكونِ، منْها نظريةُ الانفجارِ العظيمِ التي تفترضُ أنَّ المجراتِ ما زالتْ تتحركُ متباعدةً عنْ بعضِها بسرعةٍ كبيرةٍ. معتمدًا على معرفتي بمكوناتِ الطيفِ المرئيِّ وتردداتِها، ومعرفتي بتأثيرِ دوبلر في الحركةِ الموجيةِ. أصفُ ما يحدثُ للضوءِ القادمِ إلى الأرض منْ مجرةٍ تتحركُ مبتعدةً عنِ الأرضِ.

يكون عند العلماء معلومات حول توسع الكون عن طريق  تحليل  الطيف الضوئي القادم من تلك المجرات والاعتماد على تأثير دوبلر في دراسة التردد الظاهري  والطول  الموجي:   

- إذا كان الطيف الضوئي القادم من مجرة معينة يميل نحو اللون الضوء أزرق ذو التردد الأكبر والطول الموجي الأقل، هذا يعني أن المجرة تقترب.

- إذا كان الطيف الضوئي القادم من مجرة معينة يميل نحو اللون الضوء الأحمر ذو التردد الأقل والطول الموجي الأكبر، هذا يعني أن المجرة تبتعد، وأثبت تحليل  طيف الضوء المرئي أن الطيف الواصل يميل  نحو اللون الأحمر دلاة على أن الكون في  حالة توسع وتطور,

 

8. أكملُ الشكلَ المجاورَ برسمِ الموجةِ الناتجةِ عنْ تراكبِ الموجتيْنِ (1,2) في كلٍّ منَ الحالتيْنِ (أ، ب)، ثمَّ أكتبُ تحتَ كلِّ حالةٍ إنْ كانَ التراكبُ بنّاءً أوْ هدّامًا.

  

الحالة ( أ ) تداخل هدّام

الحالة (ب) تداخل بنّاء.