الموجات المستعرضة مقابل الموجات الطولية: الفرق والمقارنة

هناك أنواع مختلفة من الموجات التي صادفناها أثناء دراسة الفيزياء ، وأكثرها شيوعًا التي سمع عنها الجميع على الأقل هي الموجات الصوتية والموجات الفيزيائية.

إنها موجات أساسية ، لكن باستثناء وجود أنواع من الموجات حولنا لا يعرفها الكثيرون. مثل الموجات المستعرضة والطولية هي أنواع مختلفة من الموجات التي تنتقل عبر مادة مختلفة ولها خصائص مختلفة.

الوجبات السريعة الرئيسية

1. تتحرك الموجات المستعرضة بتذبذبات عمودية على اتجاه نقل الطاقة ، بينما الموجات الطولية لها اهتزازات موازية لاتجاه نقل الطاقة.
2. الموجات الكهرومغناطيسية ، مثل الضوء ، هي موجات عرضية ، في حين أن الموجات الصوتية هي مثال على الموجات الطولية.
3. يمكن أن تنتقل الموجات المستعرضة عبر وسائط صلبة وغير صلبة ، بينما تتطلب الموجات الطولية وسيطًا ماديًا للانتشار.

الموجات المستعرضة مقابل الموجات الطولية

يكمن الاختلاف بين الموجات المستعرضة والموجات الطولية في طريقة إنشائها وفي الاتجاه الذي تسير فيه. تؤدي القيعان والقمم إلى تكوين موجات عرضية تنتقل في اتجاه عمودي ، بينما يؤدي الانضغاط والخلافة إلى تكوين موجات طولية تنتقل في اتجاه موازٍ (معاكس أو متماثل). يمكن أن تنتقل الموجات المستعرضة فقط من خلال المواد الصلبة أو الأشياء ، في حين أن الموجات الطولية يمكن أن تنتقل عبر أي مواد صلبة أو سائلة أو غازية. أخيرًا وليس آخرًا ، تختلف أيضًا من حيث الأجسام المستقطبة والأبعاد ، إلخ. 

الموجة المستعرضة هي أحد أنواع الموجات. الخاصية التي تجعلها مختلفة عن غيرها هي عندما تكون اهتزازات الاضطرابات التي تحدث في الموجة في الاتجاه العمودي للطاقة المتدفقة في الموجة ، ثم تُعرف باسم الموجة المستعرضة.

على سبيل المثال ، الضوء أيضًا عبارة عن موجة عرضية.

يُشتق مصطلح الموجات الطولية من اختصار المؤلف ، موجات L. ينتمون إلى فئة الموجات الميكانيكية. تطبيق الموجات الطولية هو نقل الطاقة من النقطة أ إلى النقطة ب داخل نفس الوسط.

تتشكل الموجات الطولية عندما تقوم جسيمات الاضطراب بحركة جيئة وذهابا حول موقعها المتوسط ​​لتحقيق نقل الطاقة في الوسط.

جدول المقارنة

معلمات المقارنة	موجة عرضية	موجه طويلة
طريقة الاستخدام:	يسافرون في اتجاه عمودي.	يسافرون في الاتجاه الموازي (نفسه أو المعاكس).
السفر عبر	المواد الصلبة فقط	يسافرون عبر المواد الصلبة والغازية والسائلة.
الاستقطاب	هم مستقطبون	هم ليسوا مستقطبين.
خلقت من خلال	أحواض وقمم	التخلخل والضغط
عرض على	كائنات ثنائية الأبعاد	هم موجودون في كائنات أحادية البعد

ما هي الموجة المستعرضة؟

تُعرَّف الموجة بأنها عندما ينتقل تغيير في البيئة ، يُعرف أيضًا باسم الاضطراب ، عبر الزمان والمكان ، ومن أجل تلك الحركة ، يتم استخدام الطاقة. لا يوجد نقل للمادة في هذه العملية.

الموجة المستعرضة هي أحد أنواع الموجات. الخاصية التي تجعلها مختلفة عن غيرها هي عندما تكون اهتزازات الاضطرابات التي تحدث في الموجة في الاتجاه العمودي للطاقة المتدفقة في الموجة ، ثم تُعرف باسم الموجة المستعرضة.

كل موجة كهرومغناطيسية موجودة حولنا هي موجة عرضية.

المثال الأكثر شيوعًا للموجة المستعرضة هو الضوء. يمكننا أيضًا إنشاء موجة عرضية بصرية حية عن طريق أخذ حبل مشدود وتحريك طرفه في الاتجاه ذهابًا وإيابًا بشكل متكرر. كل جسيم موجود في الموجة يظهر حركة توافقية.

هذا يعني أن كل جسيم موجود في الموجة لا يتحرك ؛ بدلاً من ذلك ، فإنهم يتأرجحون حول موضعهم الوسطي ويخلقون الموجة بأكملها. حول كل هذا ، تتحرك الموجة خطيًا.

الموجات الصوتية هي أيضًا موجات عرضية. تعتمد سرعة الموجات المستعرضة على عاملين. الأول هو نفسه ، أي الموج ، والثاني مما يمر به ، وهو ما يشير إلى الوسط.  

ما هي الموجة الطولية؟

يُشتق مصطلح الموجات الطولية من اختصار المؤلف ، موجات L. ينتمون إلى فئة الموجات الميكانيكية. تطبيق الموجات الطولية هو نقل الطاقة من النقطة أ إلى النقطة ب داخل نفس الوسط.

تتشكل الموجات الطولية عندما تقوم جسيمات الاضطراب بحركة جيئة وذهابا حول موقعها المتوسط ​​لتحقيق الغرض من نقل الطاقة في الوسط. تم تحديدها أيضًا على أنها موجات انضغاطية.

والسبب من وراء هذا الاسم هو وجود الانضغاط والخلخلة أثناء حدوث الحركة في أي وسيط. الوسائط التي تسمح للموجات الطولية بالانتشار هي الهواء والسائل والغازات والمواد الصلبة أيضًا.

يتم تقديمها بشكل شائع باستخدام الرسوم البيانية للمسافات الكثافة في التمثيلات الرسومية. تختلف علاقة الضغط والكثافة باختلاف شكل الموجة الطولية.

يتكون نموذج الانضغاط من أقصى ضغط وكثافة ، بينما يتكون شكل الخلخلة من الضغط الأدنى والكثافة في الموجة. ومن الأمثلة على الموجات الطولية موجات تسونامي والاهتزازات في الربيع.

الموجات الصوتية هي أيضًا مثال على الموجات الطولية ، ووسيط انتشارها هو الهواء. أي أن الصوت لا يمكن أن ينتقل في الفراغ. 

الاختلافات الرئيسية بين الموجات المستعرضة والطولية

1. الفرق الرئيسي بين كلا النوعين من الموجات هو أن الموجات التي تتحرك في اتجاهين متعاكسين أو في نفس الاتجاه تسمى الموجات الطولية ، بينما تسمى الموجة التي تتحرك بزاوية 90 درجة بالموجة المستعرضة. ليس هذا فقط ولكن في الغالب تتحرك الموجة الطولية في اتجاه موازٍ أيضًا بينما يكون الاتجاه الذي تتحرك فيه الموجة المستعرضة عموديًا.
2. عند مقارنتها من حيث الأبعاد التي توجد عليها ، فإن الموجات الطولية موجودة فقط على الجسم ذي البعد الواحد ، بينما الموجات المستعرضة موجودة على الأشياء ثنائية الأبعاد.
3. الموجات الطولية ليست مستقطبة ، مما يعني أنها لا تستطيع تحديد الاتجاه الهندسي للتذبذب ، بينما الموجات المستعرضة مستقطبة لأنها تحدد الاتجاه الهندسي للتذبذب.
4. كلاهما يختلفان أيضًا من حيث الموضوع الذي يمكنهم السفر من خلاله. لا يمكن أن تنتقل الموجات المستعرضة عبر السوائل والمواد الغازية ، بل المواد الصلبة فقط ، ولكن الموجات الطولية يمكن أن تنتقل ليس فقط عبر المواد الصلبة ولكن أيضًا عبر الأجسام الغازية والسائلة.
5. يتم إنشاء الموجات المستعرضة والطولية من خلال عمليات مختلفة. تعتبر القيعان والقمم مسؤولة عن تكوين الموجات المستعرضة ، في حين أن التخلخل والضغط هما المسؤولان عن تكوين الموجات الطولية.

مراجع حسابات

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0021979789901896
2. https://journals.aps.org/pr/abstract/10.1103/PhysRev.154.124
3. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/002197979290263L
4. https://www.cambridge.org/core/journals/journal-of-plasma-physics/article/threewave-interaction-between-transverse-and-longitudinal-waves/BEF7898EC1C822E2772801E29D335AAC
5. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S096386951930129X