الموجة هي اضطراب ينتقل في وسط معين أو في الفراغ، ويحمل طاقة دون نقل مادة. ولكل موجة خصائص محددة تساعدنا على وصفها، من أهمها الطول الموجي والتردد.
1. الطول الموجي
الطول الموجي هو المسافة بين نقطتين متتاليتين في الموجة لهما نفس الطور، مثل القمتين المتتاليتين أو القاعين المتتاليين. يُرمز للطول الموجي عادة بالرمز λ\lambdaλ ويُقاس بوحدات الطول مثل المتر.
2. التردد
التردد هو عدد الموجات التي تمر بنقطة معينة في وحدة الزمن. يُرمز له بالرمز fff ويُقاس بوحدة الهرتز (Hz)، حيث 1 هرتز = موجة واحدة في الثانية.
3. العلاقة بين الطول الموجي والتردد
توجد علاقة عكسية بين الطول الموجي والتردد للموجة، ويمكن التعبير عنها بالمعادلة الأساسية للموجات:
v=f×λv = f \times \lambdav=f×λحيث:
vvv سرعة الموجة،
fff تردد الموجة،
λ\lambdaλ الطول الموجي.
من هذه المعادلة نستنتج أنه كلما زاد التردد، صغر الطول الموجي، والعكس صحيح: كلما زاد الطول الموجي، قل التردد، بشرط أن تظل سرعة الموجة ثابتة في الوسط نفسه.
- الاجابة : λ = v / f
4. أمثلة تطبيقية
إذا كانت سرعة الضوء في الفراغ 3×1083 \times 10^83×108 متر/ثانية وتردد موجة ضوئية 6×10146 \times 10^{14}6×1014 هرتز، فإن طولها الموجي يُحسب كالتالي:
λ=vf=3×1086×1014=5×10−7 متر (أي500نانومتر)\lambda = \frac{v}{f} = \frac{3 \times 10^8}{6 \times 10^{14}} = 5 \times 10^{-7} \text{ متر} \ (أي 500 نانومتر)λ=fv=6×10143×108=5×10−7 متر (أي500نانومتر)في الأمواج الصوتية، إذا كان التردد 1000 هرتز وسرعة الصوت 340 م/ث، يكون الطول الموجي:
λ=3401000=0.34 متر\lambda = \frac{340}{1000} = 0.34 \text{ متر}λ=1000340=0.34 متر5. خلاصة
العلاقة بين الطول الموجي والتردد هي عكسية، ومعرفة أي منهما تمكننا من حساب الآخر إذا عرفنا سرعة الموجة. هذه العلاقة أساسية في فهم خصائص الأمواج المختلفة، سواء كانت ضوئية، صوتية، أو كهرومغناطيسية.
