X
تبلیغات
دانستنی ها - موج

دانستنی ها

علم

موج

 

این مقاله نیازمند ویکی‌سازی است. لطفاً با توجه به راهنمای ویرایش و شیوه‌نامه، محتوای آن را بهبود بخشید.

یک حرکت موجی-نوسانی ساده.

کلاس‌ درس برخطی مربوط به موضوع این مقاله در کلاس‌های درس اینترنتی در بخش فیزیک موجود است.

به هر آشفتگی در محیط که در فضا یا فضازمان منتشر می‌شود و اغلب حامل انرژی است موج می‌گویند. اگر این آشفتگی در میدان‌های الکترومغناطیسی باشد، آن را موج الکترومغناطیسی می‌نامند. در امواج الکترومغناطیسی میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی به طور عمود بر یکدیگر نوسان می‌کنند و با سرعت نور انتشار پیدا می‌کنند. نور و امواج رادیویی از این نوع هستند.

امواج مکانیکی نوعی از امواج هستند که فقط در یک محیط مادی منتشر می‌شوند. انتشار این گونه امواج به دلیل نیروهای داخلی در محیط در اثر تغییر شکل ایجاد شده (آشفتگی) می‌باشد. این نیروها تمایل به بازگرداندن محیط به حالت اولیه را دارند. بعضی از انواع امواج مکانیکی امواج صوت، امواج زلزله و امواج آب است.

موج‌ها به دو دسته امواج طولی و امواج عرضی تقسیم می‌شوند. در امواج طولی، سرعت انتشار موج موازی با حرکت نوسانی آن است، در حالی که، در امواج عرضی این سرعت عمود بر آن است. امواج الکترو مغناطیسی از نوع امواج عرضی هستند.

[ویرایش] موج الکترومغناطیس

بازه قابل رویت فقط قسمت کوچکی از طیف امواج الکترومغناطیسی را تشکیل می‌دهد.

[ویرایش] تعاریف

توافق بر روی یک تعریف واحد برای واژه موج چیزی است که امکان ندارد. یک ارتعاش یا لرزش (ویبراسیون) را می‌توان به صورت یک حرکت به عقب و جلو پیرامون نقطهٔ m در اطراف یک مقدار مرجع تعریف نمود. با وجود این، تعریف مشخصات کافی برای موج که باعث کیفیت بخشیدن به آن می‌شود موضوعی قابل انعطاف است. این اصطلاح اغلب به طور ذاتی به صورت انتقال نوسانات در فضا مطرح می‌شود که با حرکت شی که فضا را پر کرده یا اشغال نموده در ارتباط نیست. در یک موج انرژی یک ارتعاش عبارتست ازانرژی شی که دارد از منبع به فرم یک اغتشاش و نوسان در داخل محیطی که آن را احاطه کرده یا در پیرامون آن است دور می‌شود (هال ۱۹۸۰). با وجود این، این حرکت در مورد یک موج ساکن و ایستاده، مسئله برانگیز است. برای مثال، یک موج روی یک طناب یا نخ که انرژی در آن به طور مساوی در هر دو جهت منتشر می‌شود یا برای امواج الکترومغناطیسی یا امواج نوری در خلا، جاییکه مفهوم محیط واسطه‌ای دیگر قابل کاربرد نیست. به خاطر چنین دلایلی نظریهٔ موج بیان کننده یک شاخه خاص از فیزیک است، که به خواص موج مستقل از آنکه منشا فیزیکی آن چه چیزی باشد وابسته‌است (استراوسکی و پتاپو،۱۹۹۹). این خاصیت منحصر بفرد که با مستقل بودن از منشا فیزیکی و با تکیه بسیار روی منشا در موقعی که یک مورد خاص از یک فرآیند موجی را در نظر می‌گیریم همراه می‌گردد.

مثال: آکوستیک از اوپتیک متمایز می‌گردد. به این صورت که امواج صوتی دارای منشا مکانیکی، بیشتر از امواج الکترومغناطیسی در موقع انتقال انرژی لرزشی یا ارتعاشی به انرژی مکانیکی تبدیل می‌شوند. مفاهیمی از قبیل جرم، گشتاور، اینرسی، یا خاصیت کشسانی (ارتجاعی) موقع شرح دادن آکوستیک بسیار مهم هستند. (برخلاف اوپتیک هنگام بررسی فرآیندهای موجی). این تفاوت در منشا باعث ایجاد مشخصات موجی خاص متفاوت از محیطی که با آن سر و کار داریم می‌شود . (به عنوان مثال، در موارد مربوط به هوا: فشار تابش موج‌های تلاطمی و... . در موارد جامد(اجسام صلب): امواج نور، تجزیه نور و ...) خواص دیگر، اگر چه آنها هم معمولاً از طریق منشا مشخص می‌شوند، ممکن است به تمام امواج تعمیم داده شود. به عنوان مثال، با توجه به آنهایی که بر اساس منشا مکانیکی پایه گذاری شده اندمی توان اغتشاشاتی در فضابرای امواج آکوستیک بر حسب زمان انجام داد اگر وفقط اگر وسیله مورد بحث بسیار سخت و یا بسیار نرم و انعطاف پذیر نباشد . اگر تمام اجزای تشکیل دهنده وسیله به صورت محکم به یکدیگر متصل شده باشند، تمام اجزای آن به شکل یک جسم واحد و بدون هیچ گونه تاخیری در انتقال نوسان، به ارتعاش در می‌آیند. که در این صورت هیچ حرکت موجی نخواهیم داشت. از سوی دیگر، اگر تمامی اجزا مستقل از یکدیگر بودند، هیچ انتقال ارتعاشی وجود نداشت. عبارات مذکور در بالا با فرض آنکه موج به هیچ منشا نیاز نداشته باشد بی معنی خواهد بود، اگر چه آنهاویژگی که از خود بروز می‌دهندمستقل از منشا آنها باشد: در طول یک موج، فاز یک ارتعاش (مکان و موقعیتی که در داخل سیکل نوسان اشغال کرده ) برای نقاط مجاور متفاوت می‌با شد و علت آن نیز این است که نوسان در زمان‌های متمایز به این نقاط می‌رسد. به صورت مشابه، پردازش فرآیندهای موج که از مطالعه درباره پدیده‌های موجی با سرچشمه‌هایی متفاوت با سر چشمه امواج صوتی حاصل می‌شود می‌تواند برای فهم هر چه بیشتر پدیده‌های صوتی بسیار با اهمیت باشد. یک مثال مناسب از این نمونه، قاعده تداخل یانگ می‌باشد ( یانگ،۱۸۰۲ ) این اصل برای اولین بار در تحقیقات یانگ پیرامون نور مطرح شد و هنوز نیز می‌تواند مطابق تعدادی از مفاهیم خاص دیگر ( برای مثال، پخش شدن صوت توسط صدا ) موضوعی پژوهشی در مطالعه صوت باشد.

[ویرایش] ویژگی‌ها

مقالهٔ اصلی: صفات

امواج متناوب توسط فاکتورهای اوج (بالاترین نقاط در امواج) و پایین‌ترین نقاط توصیف می‌شوند و البته ممکن است گاهی بر اساس طولی یا عرضی طبقه بندی گردند. امواج عرضی به امواجی اطلاق می‌شود که دارای ارتعاش‌هایی عمود بر جهت و انتشار موج باشند. مانند امواج طناب و امواج الکترومغناطیسی. امواج طولی دسته‌ای از امواج هستندکه در جریان انتشار موج دارای نوسانات موازی هستند مانند بیشتر امواج صوتی. زمانی یک شی بر روی موج یک آبگیر به بالا و پایین برود، حرکت بر روی یک مسیر دوار را تجربه می‌کند زیرا این امواج، امواج عرضی یا سینوسی نمی‌با شند.

A=در آب‌های عمیق

B=در آب‌های کم عمق

۱=عبور موج

۲=اوج

۳=افت

ریز موج‌ها روی سطح برکه در حقیقت ترکیب طولی و عرضی امواج هستند. بنابراین نقاط روی سطح، مسیر دایره‌ای را دنبال می‌کنند ونقاطی که روی سطح قرار می‌گیرنداز این مسیر دایره‌ای تبعیت می‌کنند.تمام امواج می‌توانند موارد زیر را تجربه کنند:

موج مستقیم از طریق برخورد با سطح منعکس کننده تغییر می‌یابند = انعکاس

موج مستقیم از طریق مداخله یک شی جدید تغییر می‌یا بند = انعکاس

خم شدن امواج مانند تاثیر متقابل آنها در برابر موانعی است که در مسیرشان وجود دارد = پراش بیشترین شناخت طول موج روی حالت پرش شی است.

موقعیت دو موج که با هم برخورد می‌کنند =تداخل

موجی که با بسامد شکسته می‌شود = انتشار

حرکات موج نوری در مسیر مستقیم – خطوط انتشار

یک موج اگر بتواند فقط در مسیر مستقیم نوسان کند دوگانگی می‌یابد. دوگانگی عرضی موج حاکی از نوسان مستقیم آن است و عمود برجهت حرکت است. امواج طولی مانند امواج صوتی دوگانگی بروز نمی‌دهند زیرا این امواج نوسان مستقیم در طول حرکت دارند و با فیلتر پولازیزه گر پولاریزه می‌شوند.

مثال: امواج سطح اقیانوس که با صخره‌ها برخورد می‌کنند. امواج سطح اقیانوس که پرتلاطم هستند در میان آب منتشر می‌شوند. امواج رادیو یی، ریز موج‌ها، مادون قرمز، امواج مرئی، فرابنفش، پرتو x و پرتو گاما از پرتو افکنی پرتوهای الکترومغناطیسی ساخته شده‌اند. در این شرایط انتشار بدون وجود محیط در میان خلأ ممکن است. این امواج الکترومغناطیس در ۲۹۹ و ۷۹۲ و ۴۵۸ متر بر ثانیه در خلأ حرکت می‌کنند.

[ویرایش] انواع موج

صوت یک موج مکانیکی است که در میان هوا، مایعات و جامدات منتشر می‌شود. موج ترافیک (یعنی انتشار متفاوت و متراکم وسایل نقلیه و ...) که می‌تواند به عنوان مدلی از امواج سینماتیک باشد. مانند اولین طرح آقای .J.Mلایت هیل. امواج لرزه‌ای در زمین به صورت برشی S و طولی P می‌باشند که در سطح زمین و بین لایه‌ها به موجهای لاو L و رایلی R هم تبدیل می‌شوند. امواج گرانشی که عبارتند از نوسانات و بالا و پایین شدن در انحنای زمان -فضا که به وسیله اصل عمومی نسبیت پیش بینی شده‌است .این امواج چند بعدی هستند و به طور تجربی مشاهده می‌شوند.

امواج ساکن: در گردش سیالات اتفاق می‌افتند و از طریق تأثیر کرولیز ذخیره می‌شوند.

[ویرایش] توصیف ریاضی

یک موج با دامنه ثابت است.

شکل و نمایشی از یک موج (منحنی آبی رنگ که خیلی سریع تغییر می‌کند) و پوشش آن (منحنی قرمزکه با سرعت آهسته تری تغییر می‌کند)

به عقیده ریاضیدانان ساده‌ترین یا اساسی‌ترین موج، امواج هارمونیک سینوسی است که آن را با f(x,t) = Asin(ωtkx)), توصیف می‌کند. که A دامنه موج است یعنی بیشترین مقدار بی نظمی در طول نوسان موج (بیشترین فاصله از بلندترین نقطه اوج تا تعادل در یک نمونه کامل، یعنی ماکزیمم مسافت قایم بین مبدأ و موج.) واحد دامنه به نوع موج بستگی دارد. موج‌هایی که روی طناب هستند دامنه شان به صورت یک بعد بیان می‌شود. امواج صوتی مانند فشار (پاسکال) و امواج الکترومغناطیس مانند دامنه‌ای از میدان الکتریکی (ولت / متر)بیان می‌شوند. دامنه ممکن است ثابت باشد (در این شرایط موج یا cw هست یا موج ثابت) یا ممکن است با زمان و موقعیت تغییر کند. فرم متغیر دامنه، موج پوششی نامیده می‌شود.

طول موج ( اشاره به λ) مسافت بین دو قله متوالی (یا یک فرورفتگی و برجستگی) است. معمولاً واحد آن متر است و همچنین با نانومتربرای طیف الکترومغناطیس بخش نوری بیان می‌شود. یک تعداد موج K می‌تواند با طول موج به هم ربط داده شود. امواج را می‌توان به وسیله حرکت هارمونیک نشان داد. دوره T، زمان برای یک نوسان کامل موج است.

بسامد f (که با ν نشان می‌دهند) تعداد دوره‌هایی است که در واحد زمان انجام می‌دهند (برای مثال یک ثانیه) و آن با هرتز اندازه گیری می‌شود.

بسامد ودوره عکس یکدیگرند.

بسامد زاویه‌ای ω بیان کننده بسامد از نظر رادیان است و بستگی به بسامد دارد. بسامد زاویه‌ای با بسامد از طریق رابطه زیر ارتباط دارد:

دو نوع سرعت وجود دارد که امواج را به هم پیوند می‌دهد. اولین سرعت سرعت انتشار موج است که توسط بیان می‌شود و دومین، سرعت گروهی است که سرعت متغیری در شکل‌های متنوع موج ایجاد می‌کند. این سرعت می‌تواند به موج منتقل شود. و با فرمول زیر ارائه می‌شود:

[ویرایش] معادله موج

مقالهٔ اصلی: معادلهٔ موج

معادله دیفرانسیل موج به صورت زیر نوشته می‌شود.

در اینجا c سرعت انتشار موج می‌باشد. جواب این معادله (در حالت یک‌بعدی) به صورت زیر است (A دامنه موج است.):

k عدد موج، ω سرعت زاویه‌ای، λ طول موج، ϕ فاز، T دوره تناوب و f بسامد حرکت نوسانی نام دارند.

معادله موج یک معادله دیفرانسیلی است که در هر زمان، تحول موج هارمونیک را توصیف می‌کند . معادله موج فرم متفاوتی دارد و تا اندازه‌ای بستگی به این دارد که موج چگونه منتقل می‌شود و معمولاً از طریق حرکت به دست می‌آید. توجه به دامنه موج یعنی حر کت پایین طناب در طول محورx و متغیر u (که معمولاً وابسته به x وt ) معادله موج در سه بعد است که با فرمول زیر بیان می‌شود.

که به صورت معادله لاپلاسی می‌باشد.

سرعت v هم به شکل موج و هم به محیطی که موج از طریق آن منتقل می‌شود بستگی دارد . یک راه حل کلی برای معادله موج در یک بعد تو سط دی–آلبرت داده شده‌است. که به این صورت است:

این راه حل را می‌توان به صورت دو پالس که در جهات مخالف حرکت می‌کنند( F در جهت x و G در خلاف جهت x)در نظر گرفت. اگر مادر معادله بالابه جای x ، xوy وz جایگزین کنیم آن وقت ما انتشار موج در سه بعد را تو صیف می‌کنیم. معادله شرودینگر رفتار موج گونه ذرات را در مکانیک توصیف می‌کند. راه حل‌هایی برای این معادله، عبارتند از توابع موجی که می‌توانند به شرح سرانجام احتمالی ذرات بپردازند . موج ساده یا متحرک که گاهی موج پیش رو نیز نامیده می‌شود، اختلالی است که با دو عامل زمان t و مسافت z تغییر می‌کند. که با فرمول زیر ارائه می‌شود.

جایی که (A(z,t پوشش دامنه‌ای که برای موج داریم و K تعداد موج و ϕ نمایانگر فاز موج است. سرعت فاز vp این موج توسط نشان داده می‌شود. ( λ نمایانگر طول موج است.

[ویرایش] امواج ایستاده

مقالهٔ اصلی: امواج ساکن

موج ایستاده در وضعیت ساکن

نقاط قرمز نمایانگر گره‌های موج هستند. موج ایستاده که با عنوان موج ساکن نیز شناخته می‌شود موجی است که در وضعیت ثابت باقی می‌ماند. این پدیده زمانی اتفاق می‌افتد که وسیله‌ای در مسیری خلاف جهت موج در حرکت باشد و یا این موج می‌تواند در نتیجه تداخل دو موج از دو سوی متفاوت ایجاد شود. مجموع دو موج منتشر شده از سوی مقابل هم (با دامنه و بسامد یکسان) یک موج ایستاده را به وجود می‌آورد. به طور عادی، موج ایستاده زمانی تولید می‌شود که انتشار موج دورتر از مانع باشد. بنابراین، علت انعکاس موج وجود یک موج مخالف است. به عنوان مثال، زمانی که تار ویولن جابه جا می‌شود امواج طولی منتشر می‌شوند تا جایی که تار در جایش محکم قرار گیرد. بالاتر از جایی که موج بر می‌گردد در خرک و مهره دو موج در فاز مخالف هم هستند و یکدیگر را دفع می‌کنند در نتیجه یک گره تولید می‌شود. در وسط راه، بین دو گره یک شکم تولید می‌شود جایی که دو موج از سوی مقابل هم منتشر می‌شوند موج‌ها روی هم افزایش می‌یابند و عضو بیشینه می‌شوند و به طور معمول انرژی برای انتشار موج نمی‌ماند.

از نگاه دیگر:

لرزش طبیعی اکوسیتیک، تشدید کننده هلم هولتز و دریچه لوله صوتی.

انتشار میان طناب

سرعت موج در حال حرکت در امتداد یک تار مرتعش شونده به طور مستقیم متناسب با ریشه دوم کشش تار به چگالی خطی (μ)است:

[ویرایش] منابع

·         French, A.P. (1971). Vibrations and Waves (M.I.T. Introductory physics series). Nelson Thornes. ISBN 0-393-09936-9.

  • ویکی‌پدیای انگلیسی

[ویرایش] پیوندهای بیرونی

امواج، دانش‌نامه رشد از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

پرش به: ناوبری, جستجو

مختصات: غربی′۳۵°۶۳ جنوبی′۰۳°۵۳ / خطای عبارت: عملگر < دور از انتظار ۵۳٫۰۵شمالی / خطای عبارت: کلمه ناشناخته «w»;۵۳٫۰۵

یک کشتی بازرگانی که با موج عظیم روبه‌رو شده‌است. موج‌های عظیم در خلیج بیسکای زیاد رخ می‌دهند.

موج عَظیم یکی از پدیده‌های جغرافیایی و شبیه به سونامی اما بسیار خطرناک‌تر و سهمگین‌تر از آن است. موج عظیم به موجی گفته می‌شود که عموماً در وسط دریا و دور از ساحل شکل می‌گیرد و ارتفاع آن ۸۰ تا ۱۰۰ پا است. این پدیده در ابتدا یکی از ناشناخته‌ترین پدیده‌ها بود و اغلب دانشمندان آنرا قبول نداشتند. دریانوردان در ابتدا منشا این موج را هیولاهای دریایی می‌دانستند و داستان هیولاهای دریایی از این دوره آغاز شد. تا سال ۱۹۸۰ هیچ سند یا مدرک معتبری در این مورد وجود نداشت تا اینکه دریانوردی مدرکی از این حادثه تهیه کرد و اما معتبرترین سند و مدرک موجود درباره این پدیده، مربوط به اوایل دهه ۹۰ میلادی است. هنگامی که کمک‌ناخدا یک کشتی نفت‌کش برای بازدید به روی عرشه رفته بود، توانست اولین تصویر را از یک موج عظیم ضبط کند و این سرآغازی بود برای شناخت بیشتر این موج.

سونامي چگونه به وجود مي‌آيد؟

كلمه سونامي(tsunami) از كلمات ژاپني tsu (بندر) و nami (امواج) تشكيل شده است. سونامي موج يا رشته‌اي از امواج است كه در اقيانوس به دنبال زلزله هاي دريايي بوجود مي‌آيد...

 

RSS          اشتراک در فیس بوک          [ هواشناسي و فيزيك جو ]


سونامي چگونه به وجود مي‌آيد؟
 

كلمه سونامي (tsunami) از كلمات ژاپني tsu (بندر) و nami (امواج) تشكيل شده است. سونامي موج يا رشته‌اي از امواج است كه در اقيانوس به دنبال زلزله هاي دريايي بوجود مي‌آيد.
اين امواج ممكن است صدها كيلومتر پهنا داشته باشد و هنگام رسيدن به ساحل به ارتفاع آن به 10.5 برسد.اين "ديوارهاي آب" با سرعتي تندتر از يك هواپيماي جت پهنه اقيانوس را مي‌پبمايند،به ساحل كوبيده مي‌شوند و تخريب وسيعي را باعث مي‌شوند.
براي درك سونامي بايد ساختمان موج را شناخت. امواج معمولي ما در كنار ساحل دريا يا در حوضچه‌هاي آب مي‌بينيم، از يك ستيغ(بالاترين نقطه موج) (crest)و يك ناوه (پايين‌‌ترين نقطه موج)(trough)تشكيل مي‌شوند.
امواج را به دو طريق اندازه مي‌گيرند:
*ارتفاع موج (wave heigth):فاصله بين ستيغ و ناوه.
*طول موج(wave length): فاصله افقي بين ستيغ دو موج متوالي.
بسامد يا فركانس امواج بر حسب زماني كف طول مي‌كشد تا دو موج متوالي از يك نقطه بگذرند – كه به آن دوره موج مي‌گويند- اندازه‌گيري مي‌شود.
هم سونامي‌ها و هم امواج معمولي داراي اين بخش‌ها هستند و به طريق مشابهي اندازه‌گيري مي‌شوند. اما تفاوت‌هاي زيادي ميان آن دو از لحاظ اندازه، سرعت، و منشا وجود دارد: 

خصوصيت موج

موج ناشي از باد 

موج سونامي

سرعت موج 

 8 تا 100 كيلومتر در ساعت

 800 تا 1000 كيلومتر در ساعت

دوره موج 

5 تا 20 ثانيه

 10 دقيقه تا 2 ساعت

طول موج 

 100 تا 200 متر 

100 تا 200 كيلومتر

 

امواج در اقيانوس‌ها به علل مختلفي مانند فعاليت‌هاي زيرآبي، فشار جوي، و كشش جاذبه رخ مي‌دهند، اما شايع‌ترين علت آنها باد است.
باد منبع انرژي موج حاصل است و اندازه سرعت باد به قدرت باد وابسته است. نكته مهمي كه بايد به خاطر داشت اين است كه امواج نشان‌دهنده حركت آب نيستند، بلكه حركت انرژي از طريق آب را نشان مي‌دهند.

تولد سونامي


شايع‌ترين علت سونامي‌ها زلزله‌هاي زيردريايي هستند. براي اينك بدانيم اين زلزله‌ها گونه رخ مي‌دهند، بايد "تكتونيك صفحه‌اي" را بشناسيم.
نظريه تكتونيك صفحه‌اي بين مي كند كه ليتوسفر يا بخش فوقاني كره زمين از چندين صفحه عظيم تشكيل شده است. اين صفحات قاره‌ها و كف درياها را مي‌سازند.
اين صفحات بر روي يك لايه زيرين چسبناك نيمه‌جامد به نام آستنوسفر قرار دارند. يك پاي سيب بريده‌شده را در نظر بگيريد، قشر بيروني كيك ليتوسفر و بخش داخلي داغ پركننده آن آستنوسفر است.
اين صفحات مدواما روي كره زمين با سرعتي در حد 2.5 تا 5 سانتي‌متر در سال در حال حركتند.
اين حركت بيش از همه در طول خطوط گسل( خط برش كيك را در نظر بگيريد) رخ مي‌دهد. حركت اين صفحات باعث بروز زلزله‌ها و آتش‌فشان‌ها مي‌شود كه در كف اقيانوس ها هم ممكن است رخ دهند و دو منشا احتمالي سونامي هستند.
هنگامي كه دو صفحه د ر ناحيه‌اي كه مرز صفحه‌اي ناميده مي‌شود در تلاقي با يكديگر قرار مي ‌گيرند، صفحه سنگين‌تر به زير صفحه سبك‌تر مِي‌‌لغزد. اين پديده را لغزش به پايين(subduction) مي‌نامند. بروز پديده لغزش به پايين زيرآبي اغلب جاگذاري‌هاي فراواني به شكل گودال‌هاي عميق اقيانوسي در كف دريا ايجاد مي‌كند.
در برخي مواردهنگام بروز اين پديده بخشي از كف دريا كه به صفحه سبك‌تر متصل است ممكن است به علت فشار صفحه به زيررونده ناگهان به سمت بالا جابجا شود. نتيجه اين وضعيت بروز زلزله است. كانون زلزله نقطه‌اي درون زمين است كه براي اولين بار شكست در آن رخ مي‌دهد، صخره مي‌شكنند و اولين امواج لرزه‌اي بوجود مي‌آيند.
اپي‌سنتر يا مركز سطحي زلزله نقطه‌اي از سطح درياست كه مستقيما روي كانون زلزله قرار دارد.
هنگامي كه اين قطعه از صفحه به بالا مي‌پرد، ميليون‌ها تن صخره با نيرويي عظيم به بالا فرستاده مي‌شوند، انرژي اين نيرو به آب منتقل مي‌شود.اين انرژي آب را به بالاتر از سطح معمول دريا مي‌راند.به اين ترتيب سونامي زاده مي‌شود.

ديناميك سونامي


هنگامي كه آب به سمت بالا رانده مي‌شود،‌ جاذبه بر روي آن عمل مي‌كند، وانرژي را به طور افقي به موازات سطح آب هدايت مي‌كند. سپس انرژي از ميان اعماق آب از مركز اوليه جنبش به اطراف گسترش مي‌يابد.
نيروي عظيمي كه بوسيله جنبش لرزه‌اي ايجاد مي‌شود سرعت باورنكردني سوناي را ايجاد مي‌كند.
سرعت واقعي سونامي با اندازه‌گيري عمق آب در نقطه‌ايي كه سونامي از آن مي‌گذرد، محاسبه مي‌شود.اين سرعت مساوي ريشه دوم حاصلضرب شتاب جاذبه در ميزان عمق آب است.
توانايي سونامي براي حفظ سرعتش مستقيما نحت تاثير عمق آب قرار دارد.سونامي درآب‌هاي عميق‌تر سريع‌تر حركت مي‌كند و در اب‌هاي كم‌عمق‌تر سرعتش كند مي‌شود.
بنابراين برخلاف امواج معمولي، انرژي راننده سونامي نه روي سطح آب بلكه از ميان آب حركت مي‌كند. ارتفاع سونامي معمولا تا هنگامي كه به كنار ساحل برسد بيش از يك متر نيست و معمولا قابل تشخيص نيست.

برخورد سونامي به ساحل


هنگامي كه سونامي به ساحل مي‌رسد، به شكل آشناي مرگبارش بدل مي‌شود.هنگامي كه سونامي به خشكي مي‌رسد، به آب كم عمق كنار ساحل ضربه مي‌زند.آب كم عمق و خشكي ساحلي باعث متراكم‌شدن انرژي مي‌شود كه آب منتقل مي‌كند.اين امر تغييرشكل سونامي را آغاز مي‌كند.
توپوگرافي كف دريا در اين محل و شكل ساحل بر ظاهر و رفتار سونامي تاثير مي‌گذارد.
همچنانكه سرعت موج كاهش مي‌يابد، ارتفاع آن به طور قابل‌توجهي بالا مي رود- انرژي متراكم‌شده آب را به سمت بالا مي‌راند.
سرعت يك سونامي معمول كه به خشكي نزديك مي شود تا 50 كيلومتر در ساعت كاهش مي‌يابد، و در مقابل ارتفاع آن تا 30 متر بالاي سطح دريا مي‌رسد. با افزايش ارتفاع موج حين اين فرآيند طول موج به شدت كاهش مي‌يايد.( فشرده شدن يك آكاردئون را در نظر بگيريد.)
شاهدي كه در كنار ساحل قرار دارد، بالا و پايين‌رفتن شديد آب را هنگامي كه سونامي قريب‌الوقوع است، مشاهده خواهد كرد.به دنبال آن ناوه واقعي سونامي به ساحل مي‌رسد. سونامي‌ها اغلب به صورت رشته‌هايي طغيان‌هاي قدرتمند و سريع آب و نه به صورت يك موج منفرد غول‌آسا تظاهر مي‌كنند.
البته ممكن است يك اُشترك (Bore) كه يك موج عمودي بزرگ است با جبهه‌اي زيروروكننده ظاهر شود.اُشترك‌ها اغلب با طغيان‌هاي سريع آب دنبال مي‌شوند، كه به خصوص باعث تخريب ساحل مي‌شود. پنج تا 90 دقيقه پس از ضربه اوليه ممكن است امواج ديگري به دنبال آيد- قطار موج سونامي، پس از حركت به صورت رشته‌اي از امواج در فواصلي طولاني، خود را به ساحل مي كوبد.
سونامي به خصوص اگر بدون هشدار قبلي به ساحلي برخورد كند، تلفات بسياري به بار مي‌آورد، و خط ساحلي با خاك يكسان مي‌كند و همه چيز را با خود به دريا مي‌كشاند.
منطقه‌اي كه در معرض بيشترين خطر تخريب قرار دارند، نواحي در حد فاصل 1.6 كيلومتري خط ساحلي، به خاطر طغيان آب و آوار پراكنده‌شده، و با ارتفاع كمتر از 15 متر از سطح دريا به خاطر ارتفاع امواج ضربه‌زننده است.
سونامي حتي مي‌تواند به علت خصوصيات متفاوت بستر دريا و ساحل به پناهگاه‌هاي دور از ساحل هم برسد. براي مثال يك منطقه حفاظت‌شده ساحلي با ورودي باريك يك مسير "شيپوري" ايجاد مي‌كند، كه باعث تشديد قدرت مخرب امواج مي‌شود. يا كانال رودخانه‌اي راه را براي نفوذ بيشتر سونامي به مناطق داخلي‌تر مي‌گشايد.
تا زماني كه يك سونامي به ساحل برخورد نكند، مشكل است نحوه تعامل آن را با خشكي پيش‌بيني كرد.

  •  

·          

·         طول موج

·          

·        



·         دید کلی

·         بیشتر ما موجهای روی دریا را دیده‌ایم. این موجها بیش از آنکه به ساحل برسند، آب دریا را موج دار می‌کنند. به بالاترین نقطه‌های این موجها قله‌ی موج و به پایین‌ترین نقطه‌های آنها دره‌ی موج می‌گویند. فاصله بین یک قله موج تا قله‌ی دیگر را طول موج می‌نامند.

·         موجهای صدا

·         همه شکلهای انرژی متحرک ، از جمله صدا ، نور و گرما بصورت موج حرکت می‌کنند. همه‌ی آنها ، درست مانند موجهای دریا ، طول موجی دارند. برای مثال ، وقتی موجهای صدا در هوا حرکت می‌کنند، در فشار هوا تغییر اندکی بوجود می‌آورند. قله‌های موجهای صدا در نقطه هایی واقع می شوند که فشار هوا به بیشترین حد خود می‌رسد. گوشهای ما ، تغییر فشار هوا را دریافت می‌کنند و پیامی به مغز می‌فرستند.

·        

·         طول موجهای متفاوت

·         طول موج نیز مانند بسامد (میزان بالا و پایین رفتن موج) ، روی ویژگیهایی موج تأثیر می‌گذارد؛ زیرا این دو باهم ارتباط نزدیک دارند. برای مثال ، موجهای صدای کم بسامد نسبت به موجهای صدای پر بسامد ، طول موج بزرگتری دارند. همچنین طول موج نور سرخ از طول موج نور آبی بزرگتر است. نور بخشی از گستره‌ی موجهای انرژی است که شامل موجهای رادیویی ، ریزموجها (مایکروویوها) ، پرتوهای فرو سرخ ، پرتوهای فرابنفش ، پرتوهای ایکس و پرتوهای گاما می‌شود که همه‌ی آنها با سرعت 300 هزار کیلومتر بر ثانیه حرکت می‌کنند. همه اینها باهم طیف الکترومغناطیس را تشکیل می‌دهند.

·        

·         طول موج و بسامد

·         اگر سرعت موج (بر حسب متر بر ثانیه) را بر بسامد آن (بر حسب هرتز) تقسیم کنید، طول موج آن بر حسب متر بدست می‌آید. برای مثال که به سرعت 344 متر بر ثانیه حرکت می‌کند و بسامد آن 688 هرتز است، طول موجی برابر 5/0 متر دارد.

·         طیف الکترومغناطیسی

·         طیف الکترومغناطیسی شامل گستره‌ی بسیار وسیعی از موجهای انرژی است که همه مانند هم حرکت می‌کنند. امواج الکترومغناطیسی طیف بسیار وسیعی از طول موجهای بسیار کوچک تا بسیار بزرگ را در بر‌ می‌گیرند. این امواج را با توجه به اندازه طول موج به هفت دسته‌ مختلف تقسیم‌بندی می‌کنند که شامل امواج گاما با طول موجهایی کوچکتر از سانتیمتر تا امواج رادیویی با طول موج بزرگتر از ۱۰ سانتیمتر را شامل می‌شوند. همانطور که در شکل بالا ملاحظه می‌شود محدوده امواج نوری که قابل دیدن توسط چشم انسان می‌باشند، محدوده بسیار کوچکی از این طیف گسترده است. با حرکت از سمت امواج رادیویی به سمت امواج گاما ، همزمان با کاهش طول موج ، فرکانس آن و در نتیجه انرژی موج افزایش می‌یابد. چون بخشهای گوناگون طیف ، طول موجهای متفاوتی دارند، ویژگیهای آنها نیز متفاوت است. برای مثال موجهای نوری را می‌توانیم ببینیم، و پرتو ایکس بخشی از طیف است که از اجسام جامد ، مانند پوست‌ها ، عبور می‌کنند.

·         کاربرد امواج ، طول موجهای متفاوت

·         موجهای رادیویی در فرستنده‌های رادیویی کار می‌کنند. موجهای رادیویی با بسامد بسیار زیاد (UAF) مربوط به موجهای تلویزیون هستند. ریزموجهای بلندتر در رادار به کار می‌روند. ریزموجهای کوتاه در اجاق مایکروویو به کار می‌روند. پرتوهای فروسرخ در دوربینهای حساس به گرما به کار می‌روند. نور مرئی از سرخ تا بنفش برای رؤیت به رنگهای مختلف و پرتوهای فرابنفش در تختهای مخصوص حمام آفتاب به کار می‌روند. پرتوهای ایکس برای نگاه کردن به درون اجسام بکار می‌روند و از پرتوهای گاما برای آشکارسازی ترک در فلز به کار می‌رود. پلیس‌ها اغلب برای تشخیص سرعت خودروها از رادار استفاده می‌کنند. موجهای رادار که از تفنگی شلیک می‌شوند، به وسیله‌ی نقلیه‌ای که در حال حرکت است می‌خورند و بر می‌گردند. بسامد موج برگشتی سرعت وسیله‌ی نقلیه را مشخص می‌

+ نوشته شده در  چهارشنبه هفتم دی 1390ساعت 15:4  توسط amir77  |