نگاه اجمالی
- آیا تاکنون حرکت فیزیک امواج دریا را مشاهده کرده‌اید؟
- اگر در یک روز آرام ، در ساحل یک دریا بنشینید، ملاحظه می‌کنید که امواج دریا ، آرام آرام به طرف ساحل آمده و به سنگهای ساحل دریا برخورد کرده و دوباره بر می‌گردند. تصور شما از این انعکاس امواج دریا چیست؟
خواص حرکت موجی را بخوبی ممکن است با مشاهده چینهای روی سطح آب مطالعه نمود. زیرا چینهای روی سطح آب به آهستگی انتقال پیدا می‌کنند و لذا ممکن است تحولات آنها را با چشم مشاهده کرد.
یک مثال ساده
ظرفی را به شکل یک مکعب مستطیل که قسمتی از یکی از جداره‌های آن
شیشه است، انتخاب نموده و در داخل آن آیینه مسطحی به زاویه 45 درجه با جدار شیشه مذکور قرار داده و آن را از
آب پر کنید. دسته‌ای نور موازی را در امتداد قائم به
آینه بتابانید و شعاع انعکاسی افقی را پس از عبور از جدار شیشه روی پرده قائمی انداخته و حرکت موج را در روی پرده مشاهده می‌نمائید.
قطعه چوب باریکی را برداشته و چند میخ که دارای طول مساوی باشند به فاصله‌های به طور عمودی در آن می‌کوبند. این قطعه چوب را در دست گرفته و سرمیخها را طوری در آب می‌کنند که همگی به یک اندازه در آب فرو رفته باشند. سر هر کدام از میخها یک
منبع انتشار موج و پوشه آنها موجی تخت می‌شود.
اگر ظرف مکعب مستطیل باشد ممکن است چینهای مستقیم موازی با دیوار و ظرف ایجاد نمود. به این طریق که قطعه چوب مستقیمی را موازی با دیوار ظرف به طور متناوب در آب کرده و خارج می‌سازند. اما
امواج کروی را به آسانی با وارد ساختن سرانگشت در آب و خارج کردن آن از آب می‌توان درست کرد.
امواج تخت را با یک قطعه چوب درست کرده و قطعه چوب دیگر را برای منعکس کردن موج روی سطح آب می‌اندازند. با این تجربه ممکن است مشاهده کرد که موج تابشی و موج منعکس شونده هر دو نسبت به سطح منعکس کننده یک تعداد زاویه انحراف دارند.
برای مشاهده شکست از این خاصیت استفاده می‌کنند که سرعت انتقال چین روی سطح آب کم عمق به مراتب کمتر از سرعت انتقال آنها در روی سطح آب با عمق زیاد است. آینه سطح را نزدیک به سطح آب به قسمی قرار می‌دهد که چینهای مستقیم تقریبا لبه آن را که در زیر آب است لمس کنند. با این طریق مشاهده می‌شود که چینهای مستقیم در عبور از این لبه شکسته می‌شوند. اگر فیزیک امواج کروی از این لبه عبور کنند، تحدب آنها تغییر پیدا می‌کند.
هر گاه یک
عدسی را در ته ظرف خوابانیده و آب را تا ارتفاع خیلی کمی از سطح عدسی در ظرف بریزیم مشاهده می‌شود که چینهای مستقیم در نزدیکی لبه عدسی با سرعت بیشتر و در نزدیکی وسط عدسی با سرعت کمتر انتشار پیدا می‌کنند و به این طریق چینهای مستقیم به چینهای دایره‌ای تبدیل می‌گردند و نیز ممکن است یک عدسی از
شیشه را به طور قائم در آب فرو برد، به گونه‌ای که لبه فوقانی آن به سطح آب مماس باشد، در این حالت نیز
امواج متباعد بعد از عبور از عدسی به
امواج متقارب تبدیل می‌شوند.
مشاهده پدیده پراش به وسیله چینهای آب
پدیده مهم
پراش را با تولید چینهای مستقیم و گذاشتن موانع و یا سوراخهای کوچک در سر راه آنها می‌توان به آسانی مشاهده نمود. هرگاه دو قطعه چوب را در دو انتها بهم نزدیک سازیم، به گونه‌ای که شکاف کوچکی بین آن دو درست شود مشاهده می‌گردد که می‌توان در پشت آن ، فیزیک امواج دایروی به مرکز شکاف احداث نمود.
این قبیل آزمایشها برای مطالعه
ساختمان سالن‌های سینماها و تئاترها از لحاظ
آکوستیک به کار رفته است و برای این کار نمونه کوچکی از سالن را از چوب ساخته و یا وقطعی از آن را که باید مورد بررسی قرار گیرد در آب می‌گذارند و منبع صوت را به کمک
غواص کوچک الکترونیکی در هر جا که صحبت کننده باید قرار گیرد درون آب قرار می‌دهند و اثر امواجی را که منبع می‌فرستد، بر روی مقطع نامبرده مشاهده می‌نمایند.
مباحث مرتبط با عنوان