جبهه موج

[مسافر007]

مقدمه

اگر يك ريسمان را از دو انتها به يك نقطه ثابت متصل كنيم، سپس يك تكه از ريسمان گرفته و اندكي كشيده و رها كنيم، در طول ريسمان يك تپ ايجاد مي‌‌شود كه در طول آن حركت مي‌‌كند. اين آشفتگي يا تپ نمونه‌اي از يك حركت موجي است. در حالت كلي ، يك تپ سه بعدي را در نظر بگيريد. مي‌‌توان سطوحي را رسم كرد كه از تمام نقاطي كه در يك لحظه معين داراي آشفتگي مشابه هستند، بگذرد. با گذشت زمان اين سطح نيز حركت مي‌‌كند و نشان مي‌‌دهد كه تپ چگونه منتشر مي‌‌شود. براي تپهاي بعدي نيز مي‌‌توان سطوح مشابهي رسم كرد.

در مورد يك موج متناوب مي‌‌توان اين روش را با ترسيم سطوحي كه در فاز يكساني از حركت هستند، تعميم داد. اين سطوح را جبهه موج مي‌‌گويند. اگر محيط همگن و همسانگرد باشد، راستاي انتشار همواره بر جبهه موج عمود است. خطي كه بر جبهه‌هاي موج عمود باشد و راستاي حركت امواج را نشان بدهد، پرتو مي‌‌گويند.

يك مثال

اگر سنگي را درون آب بيندازيد، ملاحظه مي‌‌كنيد كه از محل برخورد سنگ با آب دواير متحدالمركزي ايجاد مي‌‌شوند كه به طرف خارج پيش مي‌‌روند. اين دوايره با هم فاصله دارند و لذا مي‌‌توان سطوح با فشار ماكزيمم و سطوحي با فشار مينيمم را در راستاي حركت اين دواير به طرف خارج نشان داد. اين سطوح كه در اينجا به صورت دواير متحدالمركز مشاهده مي‌‌كنيم، بيانگر همان جبهه‌هاي موج هستند.

اشكال مختلف جبهه موج

جبهه‌هاي موج مي‌‌توانند اشكال مختلفي داشته باشند. اگر آشفتگيها فقط در يك راستا منتشر شوند، در اين صورت امواج را امواج تخت مي‌‌گويند. در هر لحظه معين ، وضعيت در تمام نقاط يك صفحه عمود بر راستاي انتشار يكسان است. جبهه‌هاي موج در اين مورد به شكل صفحات تخت عمود بر پرتوها (خطوط مداري كه در جهت انتشار نور رسم مي‌‌شوند) خواهند بود. مورد ساده ديگر ، در مورد امواج كروي است. در اين مورد آشفتگي از يك چشمه موج در كليه جهات به طرف خارج منتشر مي‌‌شود. در اين حالت جبهه‌هاي موج به صورت سطوح كروي خواهند بود و پرتوها خطوط شعاعي هستند كه از چشمه در تمام جهتها دور مي‌‌شوند. در فواصل دورتر از چشمه ، جبهه‌هاي يك موج كروي خميدگي بسيار كمي ‌دارند و اغلب در ناحيه‌اي محدود از فضا مي‌‌توان آنها را به صورت تخت در نظر گرفت. البته اشكال ديگري نيز براي جبهه موج مي‌‌توان در نظر گرفت.

منبع: رشد

[F.PHYSICIST]

خیلی عالی بود عزیز