الوسم: الموجات

التصنيفات
العلوم الكهربائية

عمل الموجات اللاسلكية.

هكذا تعمل الموجات اللاسلكية
تعمل الملايين من الموجات الكهرومغناطيسية غير المرئية والمنتشرة حول العالم بدون أن يحدث تداخل أو تشويش لبعضها البعض

الموجات اللاسلكية أو الكهرومغناطيسية تعد أحد أهم الاكتشافات العلمية في العصر الحديث فلا يكاد يخلو منزل من الأجهزة التي تعتمد في تشغيلها على تلك الموجات، فهي التي تنقل إلينا الأخبار والموسيقى والمعلومات والحوارات عبرالأثير ولملايين الأميال من جميع أنحاء العالم وعلى الرغم من أن هذه الموجات لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة إلا أنها استطاعت أن تغير من ملامح التاريخ والمجتمع الذي نعيش فيه فإذا نظرت حولك ستجد المئات بل الملايين من الأجهزة التي أسهمت وبشكل كبير في تطور البشرية.
الموجات اللاسلكية أو الكهرومغناطيسية تعد أحد أهم الاكتشافات العلمية في العصر الحديث فلا يكاد يخلو منزل من الأجهزة التي تعتمد في تشغيلها على تلك الموجات، فهي التي تنقل إلينا الأخبار والموسيقى والمعلومات والحوارات عبرالأثير ولملايين الأميال من جميع أنحاء العالم وعلى الرغم من أن هذه الموجات لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة إلا أنها استطاعت أن تغير من ملامح التاريخ والمجتمع الذي نعيش فيه فإذا نظرت حولك ستجد المئات بل الملايين من الأجهزة التي أسهمت وبشكل كبير في تطور البشرية.
ونذكر على سبيل المثال وليس الحصر بعض الأجهزة الرئيسية التي تعتمد بصفة أساسية على الموجات اللاسلكية:
محطات البث الإذاعي التي تعمل على موجات am أو fm.
الهواتف اللاسلكية.
أجهزة فتح وغلق الأبواب أتوماتيكيا.
شبكات الحاسب الآلي اللاسلكية.
ألعاب الأطفال التي تعمل باللاسلكي.
الهواتف النقالة .
أجهزة التليفزيون.
أجهزة الاستقبال اللاسلكية.
أجهزة الراديو المتنقلة.
أجهزة الاتصالات الفضائية.
أجهزة اتصالات الشرطة

ولم تتوقف العلوم والتكنولوجيا عند هذا الحد بل إننا نتعرف كل يوم وتتطالعنا وسائل الإعلام المختلفة كل لحظة بابتكار جديد يحقق لنا مزيدا من الراحةوالرفاهية فأجهزة الرادار وأفران الميكروويف والأقمار الاصطناعية الفضائية وحتى شبكات الإنترنت لا يمكن تشغيلها بدون الاستعانة بالموجات الكهرومغناطيسية.والسؤال الذي يطرح نفسه هنا كيف تعمل الملايين من الموجات الكهرومغناطيسية غير المرئية والمنتشرة حول العالم بدون أن يحدث تداخل أو تشويش لبعضها البعض والتفسير العلمي هو أن الموجات الكهرومغناطيسية يتم تحميلها على موجات جيبية ذات ترددات مختلفة. والطريف في هذا الموضوع أن هذه التكنولوجيا تعتمد على فكرة أساسية في غاية البساطة وهي أن لكل جهاز يعمل بالموجات اللاسلكية وحدتين رئيسيتين إحداهما للإرسال والأخرى للاستقبال فعندما يقوم جهاز الإرسال ببث أي نوع من البيانات سواء كانت صوتاً أو صورة أو بيانات من خلال وحدة تسمى الموديم فإن تلك البيانات يتم تشفيرها وتحميلها على موجات جيبية ذات ترددات مختلفة، تنقل من خلال الموجات الكهرومغناطيسية عبر الأثير وعندئذ يقوم جهاز الاستقبال لدى الطرف الآخر بفك شفرة تلك الرسالة ولكل جهاز إرسال أو استقبال هوائي خاص به للقيام بعملية بث أو استقبال الموجات الكهرومغناطيسية. وتعتبر الهواتف النقالة أو المحمولة من أبرز الأجهزة المعقدة التي تعمل بالموجات الكهرومغناطيسية حيث يحتوي كل جهاز على وحدتين للإرسال والاستقبال يعملان بطريقة تبادلية تستطيع التمييز بين مئات الإشارات والترددات المختلفة ويزود بكل هاتف هوائي خاص به يقوم بعملية الإرسال أو الاستقبال. ولقد لاحظنا جميعا أن الأجهزة التي تعمل بالموجات اللاسلكية مثل الهواتف النقالة وأجهزة الراديو وغيرها مزودة بهوائيات تختلف في أشكالها وأحجامها تبعا لنوع وقوة الترددات التي تستقبلها. فمثلا هوائي راديو السيارة لايتعدى حجمه سلكاً صغيراً جداً يكفي لاستقبال الموجات الإذاعية المختلفة مثل amأو fm، بينما تستخدم وكالة “ناسا” nasa الأمريكية لعلوم الفضاء والطيران هوائي “طبق” قد يصل طول نصف قطره حوالي 200 قدم (60 متراً) لإرسال أو استقبال ترددات من الفضاء قد تبعد ملايين الأميال من الأرض، ولكن هناك حقيقة علمية يجب ألا نغفلها وهي أن الحجم الأمثل للهوائي يعتمد على قوة تردد الموجة الكهرومغناطيسية وليس على المسافة التي تنتقل خلالها وأكبر دليل على ذلك أن هوائي الهاتف النقال لا يزيد طوله عن ثلاث بوصات ويرجع ذلك إلى أن الهاتف النقال يعمل على تردد قوته 900 ميجاهرتز فقط.

التصنيفات
العلوم الكهربائية

الموجات الميكانيكية + التاخر الزمني

تعليم_الجزائر

التصنيفات
العلوم الكهربائية

الموجات الميكانيكية

الموجات الكهرمغناطيسية
انتشار إشارة (I
1.1 ) انبعاث وانتشار واستقبال إشارة.
يتولد عن حدوث صاعقة في الأجواء العليا برق ورعد وسرعان ما تنتقل هاتان الظاهرتان عبر الهواء إلى
الأرض، حيث يمكن لمشاهد أن يرى البرق (ضوء) ثم يسمع الرعد ( صوت).
كما أن الهوائي يمكن أن يلتقط ” موجات ” إذاعية أو تلفزية : المحطة ترسل الإشارة وعبر الفضاء أو الهواء
(وسط للانتشار) نستقبلها بواسطة حواسنا.
نقول أن البرق والرعد و الموجات الإذاعية أو التلفزية عبارة عن إشارات تنتقل في وسط الانتشار وتلتقط
بمستقبل مناسب .
ملحوظة : كل إشارة تنتقل بسرعة تتعلق بطبيعة الوسط الذي يتم فيه الانتشار ، هكذا فالبرق والرعد ظاهرتان

متآنيتان ومتلازمتان غير أننا نرى برقا ثم نسمع دويا ويزداد التأخر الزمني بينهما كلما ازدادت المسافة بين

C =340ms– بينما سرعة الصوت في الهواء 1 C0=3.108m.s- الملاحظ و موقع الحدث . سرعة الضوء 1
. 9s 1)بينما سنسمع الرعد بعد ms) 5 من الصاعقة تكون رؤية البرق شبه لحظية Km عن بعد
2.1 ) تعريف موجة :
t موقتا خاصيات الوسط الذي تنتقل فيه خلال مدة (déforme) الموجة تشوه
وهي المدة الفاصلة بين لحظة بداية واية الموجة .
أنواع الموجات (II
12 .) الموجة المستعرضة : .
تكون الموجة مستعرضة عندما يكون اتجاه التشويه
متعامد مع اتجاه انتقال الإشارة
انتقال الإشارة منحى حركة نقط الوسط

وسط الانتقال : النابض (انكباس لفات النابض )

22 ) الموجة الطولية : .
هي موجة يكون التشويه والانتقال على نفس الاستقامة
ملحوظة : عندما نزيح القضيب السفلي لسلم الببغاء
عن موضع توازنه ثم نحرره نلاحظ تذبذبات وسط الانتقال : الهواء ( تغيرضغط الهواء)
حول محور رأسي وأن القضبان الأخرى تأخذ
نفس الحركة الواحدة تلوى الأخرى :
نقول أن الموجة المنتقلة موجة اللي
32 )الموجة الميكانيكية و الموجة الكهرمغناطيسية .
الموجات الميكانيكية ·
إن االموجات الطولية و الموجات المستعرضة وموجات اللي ، موجات ميكانيكية حيث أا تؤثر على الخواص الفيزيائية لوسط
الانتشار ، فالانتقال في هذه الأوساط هو انتقال للطاقة وليس للمادة المكونة للوسط .

خلاصة : تنتشر الموجات الميكانيكية في أوساط مادية مرنة وتحمل خلال انتقالها الطاقة الميكانيكية.
مرونة اوساط الانتقال لها دور هام في انتشار الموجات .

الموجات الكهرمغناطيسية ·
لكي يصلنا الضوء المنبعث من الشمس ومن مختلف النجوم، عليه أن يعبر فضاءات شاسعة وفارغة، وبالتالي فإنه ينتشر
في الفراغ، مثل الموجات الكهرإذاعية عكس الموجات الميكانيكية التي تستلزم وسطا ماديا مرنا لكي تنتشر. فإن هناك موجات
لا تستلزم وسطا ماديا لانتشارها تسمى الموجات الكهرمغناطيسية.
يمكن للموجات الضوئية أن تنتشر في أوساط مادية شفافة لكن بسرعة اقل من سرعة انتشارها في الفراغ ولا يمكنها أن
تنتشر في أوساط معتمة. وتجدر الإشارة إلى أن الموجات الكهرمغناطيسية تحمل طاقة تسمى الطاقة الكهرمغناطيسية
4.2 ) سرعة انتشار موجة
d = C.Dt : أيا كانت الموجة فإن المسافة المقطوعة من طرف إشارة
سرعة الانتشار : C
m : المسافة المقطوعة ب : d
d المدة التي تستغرقها الموجة لقطع المسافة : Dt
طول الخيط) L كتلة الخيط و M) m=M/L وذو كتلة خطية T إذا كان الوسط حبلا متوترا شدته
m فإن سرعة الانتشارفي الحبل هي :

T

C =
t 5.2 ) التأخر الزمني :
تغيرات استطالة المنبع بدلالة الزمن
بالنسبة لموجة ميكانيكية :كل نقطة
من وسط الانتشار تعيد حركة المنبع
تغيرات استطالة نقطة من وسط الانتشار t لكن بتأخر زمني

التصنيفات
العلوم الكهربائية

الموجات الكهرومغناطيسيه

الضوء موجات كهرومغناطيسية :

من الجدير بالذكر أن نعرف أن حوالى 0.01% من مجموع الكتلة و الطاقة فى الكون عبارة عن موجات كهرومغناطيسية. وأن حياة البشر كلها مغمورة فى خضم هائل من هذه الموجات. والواقع أن كل الكائنات الحية على كوكب الأرض تعتمد على الموجات الكهرومغناطيسية التى نستقبلها من الشمس وعلى تحويل الطاقة الشمسية بواسطة التمثيل الضوئى إلى الحياة النباتية. فعيون معظم الحيوانات بالإضافة إلى عين الإنسان مهيئة لتكون حساسة لذلك الجزء من الموجات الكهرومغناطيسية المنبعث من الشمس وهو الضوء والذى يشكل الجزء المنظور من ذلك المدى الواسع من الترددات . كذلك فإن النبات الأخضر لديه حساسية عالية للجزء الأكثر شدة من الطاقة الشمسية والذى تمتصه مادة الكلوروفيل فى النبات والذى يشكل أساس نمو النبات عن طريق عملية التمثيل الضوئى .
بالإضافة إلى ذلك فمعظم الوقود الذى تستخدمه الحياة العصرية مثل الفحم و البترول والغاز هو عبارة عن طاقة مختزنة فى باطن الأرض أصلها من الطاقة الشمسية من ملايين السنين . كذلك فالحياة اليومية تعتمد على مصادر للموجات الكهرومغناطيسية قام الإنسان بتطورها . فالغذاء يصنع فى أفران ميكروويف والطائرات توجه بواسطة موجات الرادار و أجهزة التلفزيون والراديو تستقبل موجات كهرومغناطيسية تم بثها من محطات إذاعية و الأشعة تحت الحمراء من الدفايات تستخدم للتدفئة . و عندما تغرب الشمس و يحل الظلام نستخدم المصابيح الكهربية سواء المتوهجة أو الفلورسنتية أو لمبات النيون فى الإعلانات و كلها ينبعث منها موجات كهرومغناطيسية. وهناك جزء آخر من هذه الموجات غير منظور وهو الأشعة فوق البنفسجية وهو الذى يؤثر على جلد الإنسان . و كذلك الأشعة السينية التى تستخدم للتشخيص فى الطب . وهناك نوع آخر من الموجات الكهرومغاطيسية وهو أشعة جاما و التى تصدر من المواد المشعة.

الطيف الكهرومغناطيسي :الموجة الكهرومغناطيسية عبارة عن مجالين أحدهما مجال كهربى E متعامد على مجال مغناطيسى B متردد بنفس التردد و كلا المجالان ينتشران فى الفراغ بسرعة عالية و لكنها محدودة و تساوى 300 كيلومتر فى الثانية أى 3 × 810 متر/ ثانية. والمجالان الكهربى والمغناطيسى متعامدان على اتجاه انتشار الموجة كما هو موضح فى شكل ( 60 ) .
هذا و يختلف تردد الموجات الكهرومغناطيسية ( n ) وبالتالى طولها الموجى ( l ) حسب مصدرها و يسمى توزيع الطول الموجى أو التردد على الموجات الكهرومغناطيسية المختلفة بالطيف الكهرومغناطيسة الذى يوضحه الشكل المقابل .
[IMG]file:///E:/الضـوء%20موجــات%20كهرومغناطيسيـة_files/image016.gif[/IMG]

شكل ( 60 ) الموجة الكهرومغناطيسية

و شكل ( 61 ) يوضح التدرج فى الطول الموجى من أشعة جاما gamma rays ذات الطول الموجى القصير الذى قد يصل إلى 10-15 سم أى الترددات العالية التى قد تبلغ 10 25 هرتز مرورا بالأشعة السينية ثم الأشعة الفوق بنفسجية والمنطقة المنظورة من الطيف الكهرومغناطيسي ثم منطقة الأشعة تحت الحمراء و التى تليها موجات الرادار والموجات الميكروئية ثم موجات التلفزيون والراديو بأطوالها الموجية المختلفة ثم الموجات ذات الترددات المتناهية فى القصر أى:
extremely low frequency waves ( ELF waves )
و الشكل يوضح كيف أن المنطقة المنظورة التى نطلق عليها الضوء تشغل جزءا صغيرا جدا من الطيف الكهرومغناطيسى . و الجدير بالذكر أنه يضاف إلى الضوء منطقتى الأشعة تحت الحمراء و الفوق بنفسجية ومع ملاحظة أن هذه التسمية جاءت بالنسبة للتردد و ليس بالنسبة للطول الموجى.
الشكل يوضح أيضا طاقة الفوتونات بوحدات الإلكترون فولت(electron volt eV) باعتبار نظرية الكم التى تعتبر الموجات الكهرومغناطيسية كمات من الطاقة.
[IMG]file:///E:/الضـوء%20موجــات%20كهرومغناطيسيـة_files/image018.gif[/IMG]

شكل ( 61 ) الطيف الكهرومغناطيسي

تسمى الفوتونات وأن طاقة الفوتون تساوى مقدار ثابت هو ثابت بلانك مضروبا فى التردد (hn). ونلاحظ أنه كلما نقص الطول الموجى أى زاد التردد زادت طاقة الفوتونات. و يتضح هذا بجلاء عند دراسة إمكانية اختراق هذه الموجات الكهرومغناطيسية للمواد حيث نعرف أن أشعة جاما والأشعة السينية أقدرها على النفاذ خلال المواد .

شـكــ وبارك الله فيك ـــرا لك … لك مني أجمل تحية .

التصنيفات
العلوم الهندسية

كيفية فحص الخرسانة بالموجات فوق الصوتية


السلام عليكم ورحمة الله تعالى وبركاته
كيفية فحص الخرسانة بالموجات فوق الصوتية
كثيرا مانسمع بالفحص بالأمواج فوق الصوتية خصوصا في ميدان الطب ، والموجات فوق الصوتية هي موجات بترددات أكـبر من 20 كيلوهرتز وهي فوق طاقة السمع للأنسان ومن النادر أن يكون احدنا قد سمع بهكذا فحص للخرسانة ،نعم ان هناك جهازاً مصنعاً لهـذا الغرض منذ الأربعينات يسمى (الفاحص الرقمي المحمول بالموجات فوق الصوتية)Potable Ultrasonic Non-destructive Digital Indicating Tester والمسمى أختصاراً (بانديت)(PUNDIT) وهو من الفحوصات الغير أتلافية للخرسانـة Non Destructive) ) وقد شاع أستخدامه في بداية السبعينات عندما ظهرت المعدات للأستخدام التجاري الواسع وقد تضمنت المواصفة البريطانية المرقمة BS 1881 لسنة 1996 تفاصيل وكيفية أجراء هذا الفحص (البانديت) فهو عبارة عن تمرير موجة مائة فولت لمدة عشرين ماكرو ثانية من خلال مسمار ملتصق بسطح بالخرسانة الى مستقبل من الجهـة الأخرى المقابلـة أو بنفس الجـهة ولكن على مسافة معيـنة حيث يتم (الأستماع) الى الأشارة الناتجة وتسجيل الوقت الذي أستغرقته للوصول على شاشة الكترونية وتحسب سرعة الصوت في الخرسانة أما بشكل مباشر ومنها يتم معرفة قوة الخرسانة المفحوصة وصلابتهاأو من خلال رسم مخططات شبكية لنقاط الضعف في الطاقة ولا زالت هذه الطريقة مستخدمة من قبل الفاحصين والباحـثين على حد سواء.وقد حصلت تطورات هامة مؤخـراً بالأعتمـاد علـى مبادئ الكهروستاتيك بأمرار حزمة الأمواج خلال الخرسانة غير الرطبة وتحديد خصائصها الصوتية الخاصة.ومع التطور الكبير في عالم الحاسوب والقدرات الهائلة في أمكانية أجراء المسوحات والقياسات الدقيقة تم السيطرة على نسبة الأشارة/الضوضاء وتقليل الضجيـج الناتج في الأشارة وتحسين خواصها وقياس سرعة الصوت وهذا التحسين في نسية (SNR )أي (Signal-to-Ratio )جعل بالأمكان أجراء الفحص بالموجات فوق الصوتية من دون التماس بين محولات الطاقة والعينة المفحوصة ويدعى بالفحص الهوائي المزدوج وقد طور فريق البحث في جامعة (warwick ) للهندسة هذه الطريقة منذ العام 2022 بأستخدامها في فحص الخرسانة عندما يتعذر الوصول الى السطح الحقيقي للخرسانة أو تكون هناك صعوبة في تثبيت أدوات القياس على سطح الخرسانة وتمكن الباحثين من الحصول على نتائج جيدة من خلال قياس طيف التردد للأشارة بين المرسلة والمستقبلة وتم أستخدام الحواسيب لخزن الأشارة الناتجة لغرض دراستها والأستفادة منها.
وقد برهن العمل على هذا الأختبار أنه بالأمكان أجراء هذا الفحص من دون التماس مع العينة بأستخدام المعدات المسماة (NC ) أو
(Non-Contact ) وبحد أعلى لسمك خرسانة 75 ملم وهذه المعدات أكثر حساسية من جهاز (البانديت) في نقل الأشارة خـلال الخرسانة وقاد العمل الى أجراء دراسات عديدة لمعرفة تأثير الركام (الحصو+الرمل) ونسبة الرطوبة الموجودة بالنموذج نتيجة الرش المسبق بالماء لغرض المعالجة ( Curing ) على سرعة الصوت (الموجة فوق الصوتية) في الخرسانة وبنسبة ماء/أسمنت مثالية وقد وجد ان سرعة الصوت تزداد بزيادة محتوى الركام والرطوبة المخزونة في النموذج أكثر من علاقتها بزيادة قوة الخرسانة وتجري الآن الدراسات لمعرفة تأثير وجود حديد التسليح في هذه القياسات ولتصنيع معدات تجارية للأستخدام الواسع في هذا المجال
منقول للاستفادة

التصنيفات
الفيزياء الكهربية والمغناطيسية

البث اللاسلكي و الموجات الكهرومغناطيسية

البث اللاسلكي

طبيعة البث اللاسلكي

يصل البث من المحطات الإذاعية إلى أجهزة الراديو على شكل موجات كهرومغناطيسية, وكذلك الأمر بالنسبة للبث التلفزيوني والاتصالات اللاسلكية كِالهاتف والجوال .
ماذا يقصد بالموجات الكهرومغناطيسية ؟

تتألف الموجات الكهرومغناطيسية من مجالين أحدهما كهربي والآخر مغناطيسي, ويتصفان بأنهما
*متعامدان.
*متغيران.
*ينتشران على محور متعامد على محوريها.
*يمثلهما منحيان جيبيان يحقق العلاقة {س = س0 جا (2باي دز +ط) }

من أمثلة الموجات الكهرومغناطيسية

من أمثلة الموجات الكهرومغناطيسية الضوء المرئي وأشعة الليزر والأشعة السينية والأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية وموجات الراديو و موجات التلفزيون وموجات الاتصالات اللاسلكية.
سرعة الموجات الكهرومغناطيسية

سرعة الموجات الكهرومغناطيسية هي سرعة الضوء وتساوي 3*10^8 م/ث ( لا تنس أن الضوء ليس إلا موجات كهرومغناطيسية).

كيف تقطع الموجات الكهرومغناطيسية مسافات هائلة ؟

*من المغناطيسية نستنتج أن التيار الكهربي يولد مجالا مغناطيسيا فإذا كان التيار الكهربي متغيرا فإن المجال المغناطيسي المتولد سيكون متغيرا أيضا.
* المجال المغناطيسي المتغير يولد بدوره مجالا كهربيا متغيرا عمودي عليه.
* المجال الكهربي المتغير يولد بدوره مجالا مغناطيسيا متغيرا عمودي عليه.
*يستمر المجالان الكهربي والمغناطيسي في التوالد,وبذلك تقطع الموجة الكهرومغناطيسية مسافات كبيرة دون أن تضعف بشكل محسوس.

توليد الموجات الكهرومغناطيسية

يتم توليد الموجات الكهرومغناطيسية باستعمال الدائرة المهتزة حيث تولد تيارا عالي التردد ينشأ عنه مجالان متغيران كهربي و مغناطيسي هما ما يسمى الموجات الكهرومغناطيسية ويعتمد تردد الموجات الكهرومغناطيسية التي تولدها دائرة مهتزة على تردد التيار في تلك الدائرة.

تشكيل ( تضمين ) الموجات الكهرومغناطيسية في البث الإذاعي

ماذا يقصد بتشكيل ( تضمين ) الموجات الكهرومغناطيسية ؟

في البث الإذاعي يتم تحويل موجات الصوت المسموع إلى موجات كهرومغناطيسية ( بواسطة الدائرة المهتزة ) لكن لا يتم بث هذه الموجات بترددها الأصلي الذي يتراوح بين 20هيرتز و 20000هيرتز لأن مثل هذه التردد المنخفض لا ينتشر بكفاءة ولا يقطع مسافات طويلة, ولذلك يتم تشكيل ( تضمين ) هذه الموجات في موجات عالية التردد
( أكبر من 10^5هيرتز) , وفي هذه الحالة فإن الموجات التي يتم بثها سوف تنتشر بكفاءة وتقطع مسافات طويلة دون اضمحلال محسوس.
معنى ذلك أن لدينا موجتان
إحداهما: الموجة منخفضة التردد التي تمثل الصوت المسموع وتسمى الموجة المحمولة.
الثانية:الموجة عالية التردد وتسمى الموجة الحاملة.

تنبيه هام جدا

الموجة المحمولة يتغير ترددها مع تغير تردد الصوت الذي يتم بثه, أما الموجات الحاملة فترددها ثابت حتى يمكن لأجهزة الراديو استقبالها عند تردد معين

التصنيفات
الفيزياء الموجية والضوء

الموجات المستقرة في الاوتار

اذا احدثنا قطارا مستمرا في الموجات في سلك طويل فان كل موجة عند وصولها الى الطرف المثبت تنعكس
وتسير في الاتجاه المضاد بنفس السرعة ونفس التردد وتتكون من الموجات الساقطة والمنعكسة موجات
موقوفة , كما في الشكل على الرابط التالي :-

تعليم_الجزائر
اي ان اجزاء من الوتر تكاد تكون عديمة الحركة و هي العقد(nodes) و اجزاءا اخرى تتذبذب في سعة كبيرة و هي البطون(antinodes) , و تقع العقد و البطون على التعاقب و المسافة بين اي عقدتين او بطنين هي نصف طول الموجة و من الواضح ان الطرفين المثبتين من الوتر يجب ان يكونا عقدتين حيث انهما لا يتحركان . و يمكن ان يتكون بين الطرفين المثبتين عدة عقد او لا يكون هناك عقد على الاطلاق و معنى ذلك ان طول الموجة يمكن ان يختلف من وضع الى اخر . وحيث ان عقدتين يجب ان يتكونا عند الطرفين المثبتين فان عددا صحيحا (n) من المعتقد يتكون بين الطرفين . وحيث ان المسافة بين عقدتين متتاليتين هي (λ/2)
Then n λ/2 = L
حيث (L) :- طول الوتر .
n = 1 , 2 , 3 , …..
then λ = 2L/n
و لكن :- f = v/ λ
f = nv/2L
و من المعادلة : – v = (F/m)1/2
حيث :-
v :- سرعة الموجة المستعرضة خلال الوتر .
F :- قوة الشد في الوتر .
m :- كتلة وحدة الاطوال من الوتر .
Then f = (n/2L)*(F/m)1/2 ………(1) .
تعطي هذه المعادلة الترددات الطبيعية (natural frequencies) للسلك حيث :-
n = 1 , 2 , 3 , ……….
و اذا اثرنا على السلك بدفعات تذبذبية ذات تردد يساوي احد تردداته الطبيعية فأن السلك يتذبذب بسعة كبيرة و يقال أنه في حالة رنين (resonance) مع الذبذبات الواقعة عليه حيث يكون تردد ذبذباته مساويا للتردد الواقع عليه

المصادر :-
1- كتاب الصوت من سلسلة الفيزياء الهندسية للدكتور احمد شوقي عمار .

اعداد الموضوع :- محمد مدحت محمود .

التصنيفات
الفيزياء الموجية والضوء

العلاقة بين انطلاق الموجات المستعرضة وانطلاق الموجات الطولية

بسم الله الرحمن الرحيم

الأمواج العرضية : يكون فيها منحى الانتشار عموديا على منحى الازاحة , كمثال عليها انتشار الامواج على طول حبل مشدود جيدا من طرفيه,

ويلاحظ ان الاشارة العرضية لا تنتشر الا في الاوساط التي تتوافر فيها قوى تماسك كافية بين ذراتها و لتتمكن الذرة المظطربة او مجموعة الذرات من تحريك جاراتها بصورة عمودية على منحى الانتشار .كالاوساط (الصلبة والسائلة )

تعليم_الجزائر

الأمواج الطولية : يكون فيها منحى الانتشار موازيا لمنحى الازاحد , كمثال عليها انتشار الامواج الصوتية في الهواء

والامواج الطولية تنتشر في جميع الاوساط ( الصلبة والسائلة والغازية ) , اي لا تحتاج الى وجود قوى تماسك بين ذرات الوسط التي تنتشر فيه .

تعليم_الجزائر

تحياتي
__________________

المصدر
http://www.hazemsakeek.com/vb

التصنيفات
الفيزياء الموجية والضوء

الموجات الكهرومغنطيسية

الموجات الكهرومغنطيسية

الطيف الكهرومغنطيسي
الموجات الكهرومغنطيسية أنماط مرتبطة من القوى الكهربائية والمغنطيسية. تتولد هذه الموجات نتيجة لتذبذب الشحنات الكهربائية وحركتها للأمام وللخلف. وهي تنتقل خلال الفضاء بسرعة الضوء وهي 299,792كم في الثانية. وأبسط الموجات الكهرومغنطيسية هي الموجات المستوية التي تنتقل عبر الفضاء في خطوط مستقيمة. وتتغير شدة الموجة في الفضاء وعبر الزمن بقمم وقيعان متناوبة. وتُسمى المسافة من قمة إلى قمة بالطول الموجي.

الطيف الكهرومغنطيسي يتكون من نطاقات من الأطوال الموجية المختلفة. وأهم أنواع الموجات الكهرومغنطيسية مرتبة ترتيبًا تصاعديًا حسب الطول الموجي هي أشعة جاما، فالأشعة السينية، فالضوء فوق البنفسجي، فالضوء المرئي فالأشعة تحت الحمراء، فالموجات المتناهية الصغر، ثم موجات الراديو. ويبلغ طول أشعة جاما حوالي10-11 م بينما يبلغ طول بعض موجات الراديو الطويلة أكثر من 10,000كم.

ولكل أنواع الموجات الكهرومغنطيسية خواص الضوء المرئي. فهي تنعكس وتنتشر وتنكسر. ويكون اتجاه المغنطيسية في كل الموجات الكهرومغنطيسية عموديًا على اتجاه حركتها، بينما يكون اتجاه القوة الكهربائية عموديًا على اتجاه القوة المغنطيسية واتجاه حركة الموجات. وتساوي شدة القوة المغنطيسية دائمًا شدة القوة الكهربائية.

استخدامات الموجات الكهرومغنطيسية. يستخدم الأطباء أشعة جاما، التي يشعها الراديوم، في علاج السرطان. ويستخدمون كذلك الأشعة السينية لعلاج السرطان، كما يستخدمونها في تحديد مكان الاضطرابات الداخلية وتشخيصها. وتُستخدم الأشعة فوق البنفسجية في المصابيح الشمسية، وفي المصابيح الفلورية، وكمطهر. أما الموجات تحت الحمراء، التي تنبعث من الأجسام الساخنة، فتُستخدم في علاج الأمراض الجلدية، وصقل المينا. وتستخدم موجات المايكروويف؛ أي الموجات المتناهية الصغر، لطهو الطعام، بينما تُستخدم موجات الراديو في الإذاعة المسموعة والمرئية.

ويعتمد الاستخدام التقني للموجات الكهرومغطيسية على السهولة التي يمكن بها التعرف على الأطوال الموجية المختلفة وإنتاجها. ويرتبط الطول الموجي بمعدل اهتزاز الإلكترونات في مصدر الطاقة، فكلما كان الاهتزاز أبطأ ازداد الطول الموجي. وأسهل الموجات إنتاجًا هي الموجات الطويلة. وقد بدأ استخدام موجات الراديو في الاتصالات في أوائل القرن العشرين، ولم يحدث استغلال فعّال للموجات القصيرة إلا بعد تطوير بعض النبائط كالكلايسترون وهو نوع من أنواع صمامات الموجات الدقيقة

وقد أدى تطوير الليزر في أوائل الستينات من القرن العشرين إلى استخدامات جديدة للموجات القصيرة. فعلى سبيل المثال، يمكن الليزر الأشعة فوق البنفسجية وتحت الحمراء من نقل الرسائل الصوتية والإشارات التلفازية.

التصنيفات
الفيزياء الموجية والضوء

تصنف الموجات الصوتية طبقا لتردداتها

تصنف الموجات الصوتية طبقا لتردداتها كما يلي:

الموجات المسموعة

هي تلك الموجات التي تقع تردداتها بين 20 هيرتز و20.000هيرتز وتمثل الصوت المسموع بواسطة الاذن البشرية العادية. حيث أن الحد الأدنى لتردد الصوت الاصوات التي تحس بها الاذن البشرية الطبيعية هو 20 هيرتز تقريبا بينما الحد الأعلى هو 20 الف هيرتز وينخفض هذا المدى عند كبار السن إلى حوالي 12.000 هيرتز وأقصى درجات الاحساس بالصوت لأذن بشرية عادية يقع في المدى بين 5000 هيرتز و8000 هيرتز والذي يشمل ذبذبات الحروف الهجائية. وكما هو معروف يمكن أحداث الموجات السمعية عن طريق الاحبال الصوتية في الإنسان ولالات الموسيقية الوترية منها وغيرها من الآلات الأخرى.

الموجات الفوق سمعية

هي الموجات التي تزيد تردداتها على 20 الف هيرتز والتي تقع خارج نطاق حاسة الاذن البشرية. وهذا النوع من الموجات مازال موضع بحث واهتمام مكثف نظرا للتطبيقات المهمة التي تمس مجالات عديدة في الصناعة والطب وغيرهما. وقد أصبح بالإمكان إنتاج موجات فوق صوتية تزيد تردداتها على 1000000 هيرتز ولاتختلف هذه الموجات من حيث الخواص عن الموجات الصوتية الخرى إلا أنه نظرا لقصر طول الموجاتها فإنه بالإمكان تنتقل على هيئة أشعة دقيقة عالية الطاقة.

الموجات تحت السمعية

هي الموجات الصوتية التي يقع ترددها عن 20 هيرتز ولاتستطيع الاذن البشرية الاحساس بها واهم مصدر لها هو الحركة الاهتزازية والانزلاقية لطبقات القشرة الأرضية وما ينتج عنها من زلازل وبراكين وعليه انها مهمة جدا في رصد الزلازل وتتبع نشاط البراكين.