التحصيلي

اختبار التحصيل الدراسي — المسار العلمي

الموجات والصوت
٦

القسم ٥ · الموجات والصوت — الموضوع ٦ من ٧

سرعة الموجة وعلاقاتها

سرعة الموجة تعتمد على الوسط الذي تنتقل خلاله:

v = dt

والعلاقة بين السرعة والطول الموجي والتردد:

λ = vf = v · T
λmالطول الموجي
vm/sسرعة الموجة
fHzالتردد
  • الطول الموجي يتناسب عكسيًّا مع التردد.
  • في الموجات الكهرومغناطيسية تساوي السرعة سرعة الضوء: c = 3 × 10⁸ m/s.
مثالمحطة راديو ترددها f = 10⁸ Hz، وتنتقل موجاتها بسرعة الضوء c = 3 × 10⁸ m/s؛ فما طولها الموجي؟
λ = cf = 3 × 10⁸10⁸ = 3 m

ظاهرة دوبلر

عند وجود حركةٍ نسبيّةٍ بين مصدر الموجة والمُستقبِل يتغيّر التردّد المُستقبَل عن تردّد المصدر: فعند اقتراب المصدر تتضاغط الموجات أمامه فيرتفع التردّد (يصبح الصوت أحدّ)، وعند ابتعاده تتباعد الموجات خلفه فينخفض التردّد (يصبح الصوت أغلظ). وبها يُفسَّر تغيّرُ صوت صفّارة الإسعاف وهي تمرّ بك، وعليها يقوم رادار السرعة.

ظاهرة دوبلرvمراقبتردّد أعلىالمصدر يقتربvمراقبتردّد أقلالمصدر يبتعدظاهرة دوبلر: تغيّر التردّد مع اقتراب المصدر وابتعاده
ظاهرة دوبلر: يرتفع التردّد المُستقبَل عند اقتراب المصدر وينخفض عند ابتعاده.
الطيف الكهرومغناطيسيراديوميكرويفتحت حمراءمرئيفوق بنفسجيةسينيةجاماطول موجي أطولطول موجي أقصرالضوء المرئي وحده يحمل ألوانًا400 – 700 nmالطيف الكهرومغناطيسي
الطيف الكهرومغناطيسي مرتّبٌ بالتردّد: راديو ← ميكروويف ← تحت حمراء ← مرئي ← فوق بنفسجي ← سيني ← جاما.

أمثلة على «سرعة الموجة وعلاقاتها»

مثال ١

محطة راديو تردد موجاتها 10⁸ Hz، فما الطول الموجي لموجاتها بالمتر؟ (c = 3 × 10⁸ m/s)

توقّع الإجابة أولًا:

قدّام | منصة التدريب على اختبارات القدرات والتحصيلي وموهبة