فيديو السؤال: تحديد محصلة موجتين متداخلتين الفيزياء • الصف الثاني الثانوي

نسخة الفيديو النصية

أي الموجات الموضحة تناظر محصلة الموجتين الأخريين؟

لدينا هنا ثلاث موجات: الموجة (ج)، والموجة (ب)، والموجة (أ). يمكن أن تتداخل موجتان من هذه الموجات بحيث تكون المحصلة هي الموجة المتبقية. بعبارة أخرى، نريد اختبار إذا ما كان بإمكاننا جمع الموجتين (ج) و(ب) للحصول على الموجة (أ)، أو جمع الموجتين (ب) و(أ) للحصول على الموجة (ج)، أو جمع الموجتين (ج) و(أ) للحصول على الموجة (ب). هذه هي الاحتمالات الثلاثة.

في البداية، نلاحظ أن قمم جميع هذه الموجات الثلاث متحاذية رأسيًّا. هذا يعني أن الخط الرأسي الذي يمر بقمة أي من هذه الموجات يمر بقمتي الموجتين الأخريين. إذن، فهذه الموجات ليس لها الطول الموجي نفسه فحسب، بل إنها متفقة في الطور أيضًا. لكننا نرى أن هناك اختلافًا بين هذه الموجات. إذا رسمنا خطوطًا أفقية تمثل إزاحة تساوي صفرًا لكل من الموجات الثلاث، نلاحظ أن سعة الموجة (أ)، وهي الموجة باللون الأسود، تساوي تقريبًا سعة الموجة (ب)، وهي الموجة باللون الأحمر، ولكن سعة الموجة (ج) أكبر بفارق ملحوظ. في الواقع، يبدو أن سعة الموجة (ج) تساوي ضعف سعتي الموجتين (ب) و(أ). هذا مفتاح إجابتنا.

نعلم أنه عندما تتداخل موجتان لتكوين موجة محصلة، فإن إزاحة الموجة المحصلة تساوي مجموع إزاحتي الموجتين المتداخلتين. ومن ثم، إذا قسنا إزاحة الموجة السوداء وإزاحة الموجة الحمراء على امتداد أحد هذه الخطوط الرأسية البرتقالية، كهذا الخط مثلًا، وجمعنا هاتين الإزاحتين معًا، فسنحصل تقريبًا على إزاحة الموجة الزرقاء عند النقطة نفسها. يمكننا تجربة نقاط أخرى على امتداد الطول الموجي للتحقق مما حصلنا عليه. هيا نر ما يحدث على امتداد هذا الخط الرأسي المتقطع مثلًا. على امتداد هذا الخط، إزاحة الموجة السوداء تساوي صفرًا. هذا يعني أن إزاحة الموجة الحمراء تساوي صفرًا كذلك، وإزاحة الموجة الزرقاء تساوي صفرًا أيضًا. حتى الآن، يبدو أنه إذا جمعنا الموجتين (ب) و(أ) معًا، فسنحصل على الموجة (ج).

للتأكد من ذلك، دعونا نختبر نقطة أخرى. لنلق نظرة على امتداد هذا الخط الرأسي المتقطع الذي يمر بقيعان هذه المنحنيات. هنا، تكون لإزاحة المنحنى الأسود هذه القيمة. وتكون للموجة الحمراء إزاحة بهذه القيمة. وإذا جمعنا هاتين الإزاحتين السالبتين معًا، فسنحصل على هذه الإزاحة السالبة الممثلة على الموجة (ج). وبذلك نكون قد توصلنا للإجابة. من بين هذه الموجات الثلاث، تناظر الموجة (ج) محصلة الموجتين الأخريين؛ الموجة (ب) والموجة (أ).