التذبذبات والأمواج

هذه الظواهر مثل التذبذبات والأمواج ترتبطواحدة من أكثر شيوعا في الطبيعة، سواء على قيد الحياة وغير العضوية. العمليات الذبذبية هي تلك التي يتم فيها تكرار بعض الحالات المعرضة لنظام معين بشكل دوري. وبما أن المدرسة تعلم الجميع التجارب مع البندول يتأرجح - وهذا هو مثال على أبسط عملية التذبذب.

أكثر تعقيدا، ولكن ليس أقل منويمكن اعتبار ظاهرة مثل الموجات واسعة الانتشار. وطبيعتها متنوعة جدا، ويمكننا أن نلاحظها على سبيل المثال من عمل العديد من الظواهر من حولنا. الأكثر وضوحا، إذا كان المرء قد يقول ذلك، هو الضوء، وانتشاره في بيئات مختلفة - الهواء والماء والفراغ والمخاليط الكيميائية.

لفهم كيفية ارتباط التذبذبات والأمواج ببعضها البعضبكل بساطة. تخيل نوع من نظام التذبذب، نفس البندول في حالة تهتز، ومن ثم نقله، دون وقف عملية التذبذب، إلى مكان آخر، وسوف تحصل على ظاهرة موجة. في كلمة واحدة، يمكن أن يسمى عملية موجة، خلالها التذبذبات تتحرك من مكان إلى آخر.

ويمكن أيضا أن يعزى الاختلاف في طبيعة التذبذبات من الموجات إلى مثال انعكاسها الرياضي. التذبذبات والأمواج، والصيغ التي تختلف عن بعضها البعض، يتم التعبير بهذه الطريقة.

وتتميز الاهتزازات في أبسط شكلعدد مؤشرات التذبذب والتردد والوقت من دورة التذبذب واحدة. اتصال صيغة هذه المعايير على النحو التالي: و = 1 / T، حيث n - عدد التذبذبات وT - الفترة الزمنية التي يحدث عملية التذبذب. إذا كان هناك حاجة إلى وصف أكثر تفصيلا للظواهر التذبذبية، وتستخدم معلمات إضافية. على سبيل المثال، إذا أخذنا في الاعتبار تقلبات نوع دوري، سيكون عنصرا ضروريا: مرحلة (ي) - القيمة التي تشير إلى مقدار التذبذب حدث من بداية العملية، والتردد الزاوي (ث)، والسعة (A) يظهر أقصى انحراف النظام من الحالة الأولية. صيغة هذه العملية التوافقية ثم يصبح: F = A ي الخطيئة، أو A = و / خطيئة ي.

وبالنظر إلى أن العامل الرئيسي للفرق بين العسلموجة وأعمال التذبذب قيمة تعويض، في أبسط أشكالها، وهذه الظاهرة موجة قد يعكس صيغة مثل: S = A · الخطيئة ω الصورة (ر - س / ت)، حيث S - حجم النزوح موجة، والخامس - سرعة النزوح (سرعة موجة)، ω - التردد الزاوي.

في العلوم التي تتعامل مع دراسة عمليات الموجات الإهتزازية ، من المعتاد النظر بشكل منفصل في الموجات الميكانيكية والتذبذبات الكهرومغناطيسية. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الموجات الكهرومغناطيسية تنتشر في وسائط خاصة وتتميز بحقيقة أنها أثناء نقلها تنقل طاقة النبضة الاهتزازية دون نقل المادة ذاتها (النظام) التي تجعل هذا التذبذب. بادئ ذي بدء ، يمكن أن يكون هناك مثال على ذلك مجموعة متنوعة من المجالات: الكهربائية ، والموجات الكهرومغناطيسية ، وموجات الراديو ، والإشعاع من مختلف الأنواع.

كما قيل ، التذبذبات والموجات من الناحية النظريةتعتبر منفصلة ، ولكن هذا لا يعني أنها معزولة في الطبيعة والتكنولوجيات التي يتم إنشاؤها من قبل الإنسان. قد يكون المثال الأكثر حيوية هنا هو تطبيق عمليات الموجات الإهتزازية في الرادار. ترسل المحطة المشعة إشارة تتأرجح على شكل موجة مع تردد محدد مسبقاً إلى جسم يتحرك في وقت معين. تصل هذه الموجة إلى الكائن بالفعل في نقطة زمنية أخرى ، ولكنها تنعكس وتصل إلى محطة الاستقبال (الوحدة) - في النقطة الثالثة. وهذا هو ، بين فرضية الموجة واستقبالها ، يتم تشكيل فاصل زمني معين ، والذي يميز حركة الكائن في الفضاء. مع معرفة التأخير الزمني للموجة والمسافة ، يمكنك تحديد سرعة الجسم المتحرك بدقة كبيرة ، بالإضافة إلى موقعه. وكلما كان طول الموجة أصغر ، كلما كانت تعريفات الموقع أكثر دقة.

في التقنيات الحديثة والتذبذبات والموجاتتستخدم على نحو متزايد. إن كل معالجات الكمبيوتر المعروفة ليست أكثر من نظام تذبذب ، حيث يتم إتمام عدة مئات من الترانزستورات في إجراء العمليات الحسابية على سبيل المثال التذبذبات في النظام الثنائي. سرعة هذه النظم التذبذبية كبيرة للغاية ويتم قياسها في جيجاهيرتز. يمكن قراءة مثل هذه البيانات من قبل أي مستخدم عن طريق فتح نافذة "جهاز الكمبيوتر - خصائص النظام".