تم إلغاء تنشيط البوابة. يُرجَى الاتصال بمسؤول البوابة لديك.

فيديو السؤال: اختيار نمط رنيني ممكن لتجويف الفيزياء

أي من الموجات الكهرومغناطيسية الموضحة في الشكل لتجويف تناظر نمطًا رنينيًّا ممكنًا للتجويف؟

٠٣:٠٦

‏نسخة الفيديو النصية

أي من الموجات الكهرومغناطيسية الموضحة في الشكل لتجويف تناظر نمطًا رنينيًّا ممكنًا للتجويف؟

نحن نتعامل هنا مع تجويف. التجويف هو أي مساحة داخلية محددة. في هذه الحالة، يمثل الصندوق الأسود التجويف. في أي تجويف، من الممكن أن توجد موجات كهرومغناطيسية فيما يسمى بالأنماط الرنينية. يمكننا أن نفهم هذه الأنماط من خلال التفكير، على سبيل المثال، في حبل مثبت بين جدارين. في ظل هذه الظروف، من الممكن لموجات موقوفة معينة أن تتواجد في الحبل. على سبيل المثال، من الممكن أن تتواجد موجة موقوفة كهذه. هناك احتمال آخر، وهو وجود موجة تبدو هكذا، أو هكذا.

يمكننا القول إن جميع هذه الموجات هي أنماط رنينية للنظام. ولاحظ أن جميعها تستوفي ما يسمى بالشروط الحدية. تعني هذه العبارة أن هناك متطلبات بخصوص كيف تتلاقى الموجة، في هذه الحالة الموجة التي تتحرك عبر الحبل، مع حديها، أي الجدارين في هذه الحالة. ولأن طرفي هذا الحبل مثبتان في مكانهما، فهذا يحدد نوع الموجات، أي نوع الأنماط الرنينية، التي يمكن أن توجد على الحبل.

وينطبق الأمر نفسه على الموجات الكهرومغناطيسية الموجودة في تجويف. فأي تجويف له شروط حدية. يتمثل الشرط في أنه عند وصول موجة عند أي نقطتين على جدار التجويف — على سبيل المثال، في الخيار (أ) هاتان النقطتان هما هنا وهنا، وفي الخيار (ب)، هما هنا وهنا — عند هاتين النقطتين، لا بد أن تساوي إزاحة الموجة صفرًا. بصفة أساسية، يجب أن تتصرف الموجة كما يتصرف الحبل هنا. يجب أن يكون طرفا الموجة مثبتتين في مكانهما، إن جاز التعبير.

بالنظر إلى الخيارين، نجد أن أحدها يحقق هذا الشرط والآخر لا. في الخيار (أ)، إزاحة الموجة المرسومة باللون الأزرق تساوي صفرًا عند هذه النقطة هنا، وكذلك تساوي صفرًا هنا عند النقطة الأخرى التي تصل عندها إلى جدار التجويف. ومن ثم فإن هذا نمط رنيني ممكن للتجويف. حيث إن الشروط الحدية مستوفاة. على الجانب الآخر، في الخيار (ب)، إزاحة الموجة تساوي صفرًا بالفعل عند هذه النقطة. لكن هنا، عند الجدار الآخر من التجويف، يمكننا ملاحظة أن إزاحتها لا تساوى صفرًا. بالعودة إلى نظام الحبل بين جدارين، فسيبدو أن نهاية الحبل تتحرك بطريقة ما أعلى الجدار، على الرغم من أنها يجب أن تكون مثبتة في مكانها. وهذا لا يمكن أن يحدث، وعليه فإن الموجة الموضحة في الخيار (ب) ليست أحد الأنماط الرنينية الممكنة للتجويف.

إذن، إجابتنا هي الخيار (أ). هذه الموجة تناظر نمطًا رنينيًّا ممكنًا للتجويف.

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.