लहरें: तरंग प्रकार और तरंग परिभाषा। विद्युत चुम्बकीय और ध्वनि तरंगों के प्रकार

लहरें पानी तक सीमित नहीं हैं। ध्वनि, प्रकाश, आदि उनमें से होते हैं। यह कैसे हो सकता है और सामान्य रूप से तरंगें क्या होती हैं?

सार

यह शब्द विभिन्न वैज्ञानिक में प्रयोग किया जाता हैक्षेत्र, लेकिन भौतिकी में सभी से ऊपर। इस अनुशासन की शब्दावली के अनुसार, दोलनों के प्रसार की प्रक्रिया एक लहर है। परिभाषा सरल है, लेकिन वास्तव में, सब कुछ इतना सरल नहीं है। इस मामले में, व्यक्तिगत कण नहीं चलते हैं, लेकिन केवल उनके संतुलन की स्थिति के निकट चलते हैं। लहरों की ऐसी संपत्ति का अनुसरण करने से: वे पदार्थ में परिवर्तन के बिना ऊर्जा स्थानांतरित करने का एक साधन हैं। कभी-कभी यह भी होता है, लेकिन केवल साइड इफेक्ट के रूप में। जो लोग कम से कम एक बार समुद्र में गए हैं उन्हें इस बात का अंदाजा है कि लहर क्या है।

हालाँकि, परिभाषा केवल यही नहीं हैआपको इस घटना का सामना करने की आवश्यकता है। महत्वपूर्ण बात यह है कि यह दोलनों के साथ बेहद निकटता से जुड़ा हुआ है, इसलिए, उनका अध्ययन सिद्धांत और व्यवहार दोनों में संयुक्त रूप से होता है।

मूल

लहरों को विभिन्न तरीकों से उत्पन्न किया जा सकता है।उनकी घटना का कारण हमेशा कणों का उत्तेजना और संतुलन से उनका निष्कासन होता है। यह विशेष उपकरणों जैसे कि एंटेना या रेडिएटर के साथ किया जा सकता है। यह अस्थिरताओं के कारण भी हो सकता है, जैसे कि तेज हवाओं के साथ जो पानी में लहर पैदा करते हैं।

घटना के अध्ययन का इतिहास

घटना के तंत्र का अध्ययन औरविभिन्न वैज्ञानिक विषयों में लहर का प्रसार, जैसे कि समुद्र विज्ञान, भूकंप विज्ञान, यांत्रिकी, ध्वनिकी, चिकित्सा और निश्चित रूप से, सामान्य रूप में भौतिकी, साथ ही कई अन्य, कई प्रसिद्ध वैज्ञानिकों द्वारा अध्ययन किया गया है। यह माना जाता है कि सबसे महत्वपूर्ण योगदान जर्मन शोधकर्ता हेनरिक हर्ट्ज द्वारा किया गया था। उन्होंने कुछ पैटर्न स्थापित किए और पहले से ज्ञात अज्ञात घटनाओं को विद्युत चुम्बकीय तरंगों के संपर्क से जोड़ा, उदाहरण के लिए, हस्तक्षेप, विवर्तन और ध्रुवीकरण। उनके शोध का उपयोग बाद में रेडियो संचार बनाने के लिए किया गया था। बेशक, ऐसे अन्य वैज्ञानिक थे जिन्होंने इस घटना का अध्ययन किया और उदाहरण के लिए, मैक्सवेल ने विज्ञान के विकास में महत्वपूर्ण योगदान दिया, लेकिन यह हर्ट्ज का नाम था जो तरंग आवृत्ति की माप की इकाई में अमर था।

लहरों के प्रकार

के लिए वर्गीकरण की एक बड़ी संख्या हैविभिन्न संकेत। सबसे पहले, यह तरंग दोलनों की दिशा है। इस मानदंड के अनुसार तरंगों के प्रकार: अनुदैर्ध्य, अनुप्रस्थ, मिश्रित। उन्हें समूहीकृत करने के पूरी तरह से अलग-अलग तरीके हैं: समीकरणों, ज्यामिति, भौतिक पर्यावरण, आदि द्वारा विवरण।

यह महत्वपूर्ण है कि जब यह घटना होती है, तो कुछ भी नहींमूल रूप से नया पदार्थ दिखाई नहीं देता है, केवल कणों का संगठन बदलता है, जो कुछ घटनाओं को जन्म देता है। धारणा के दृष्टिकोण से, यह प्रकाश, रंग, ध्वनि, विकिरण, साथ ही आंख के लिए अदृश्य ऊर्जा आदि के रूप में व्यक्त किया जा सकता है। बदले में, उन्हें भी वर्गीकृत किया जा सकता है।

इसके अलावा, यांत्रिक औरविद्युतचुम्बकीय तरंगें। पहली श्रेणी से तरंगों के प्रकार को भी लोचदार और पानी की सतह पर उत्पन्न होने वाले भागों में विभाजित किया जा सकता है। इस वर्गीकरण का तात्पर्य वितरण वातावरण से है। सामान्य तौर पर, मुख्य और सबसे लोकप्रिय विभाजन में केवल ध्वनि और विद्युत चुम्बकीय तरंगें शामिल होती हैं। भविष्य में उनके बारे में अधिक विस्तार से चर्चा की जाएगी।

सामान्य विवरण

किसी भी तरंग में कई गुण और पैरामीटर होते हैं,जिसके साथ इसका वर्णन किया जा सकता है। सबसे पहले, यह इसकी लंबाई है, जिसे λ (लैम्ब्डा) के रूप में दर्शाया गया है। इसके अलावा, इसकी आवृत्ति, अवधि और गति है। अलग-अलग, एक तरंग या सतह का चयन किया जाता है, जो कि एक ही चरण में बिंदुओं का एक सेट है, और एक किरण या वेक्टर जो प्रसार की दिशा दिखा रहा है।

पिछले दो मापदंडों से जुड़ा एक और है।वर्गीकरण। सामने के प्रकार के आधार पर, लहरें गोलाकार और सपाट हो सकती हैं। सरलीकृत गणना और कुछ समस्याओं को हल करने के लिए, सतह को सपाट माना जा सकता है, लेकिन केवल अगर यह स्रोत से काफी हटा दिया जाता है। इन सभी विशेषताओं के आधार पर, विभिन्न प्रकार की तरंगों को प्रतिष्ठित किया जाता है।

उदाहरण

सबसे ज्यादा समझने वाली चीजों के अलावा ध्वनिसमुद्र पर तार या लहरें, आप पानी में घिरे पत्थर, विस्फोटों, एक नरम गद्दे पर सोते हुए और कई अन्य घटनाओं से घेरे के बारे में भी सोच सकते हैं। पराबैंगनी या अवरक्त किरणों, साथ ही साथ मानव कान के लिए क्या श्रव्य नहीं है - ये सभी एक ही घटना, तरंग प्रसार की अभिव्यक्तियां हैं। तरंगों के प्रकार इतने विविध हैं, और वे स्वयं इतने अधिक पक्षीय हैं, कि वास्तव में यह विश्वास करना मुश्किल है कि इस तरह की विभिन्न चीजों, वास्तव में, एक ही प्रकृति है।

ध्वनि तरंगें: सुविधाएँ

श्रवण से व्यक्ति को भारी मात्रा में जानकारी मिलती हैदुनिया भर के बारे में। लेकिन लहरों के बिना यह संभव नहीं होता। उनकी ध्वनि विविधता लोचदार है। उनकी ख़ासियत इस तथ्य में निहित है कि इस तरह की तरंगों की लंबाई और, तदनुसार, आवृत्ति ऐसी है कि ऊंचाई ईयरशॉट के भीतर है। मनुष्यों के लिए, यह सीमा 20 से 20,000 हर्ट्ज है। नीचे दी गई हर चीज को इन्फ्रासाउंड कहा जाता है, और इसके बाद के संस्करण को अल्ट्रासाउंड कहा जाता है। पहला अभी भी खराब समझा जाता है, लेकिन दूसरे का व्यापक रूप से विज्ञान, चिकित्सा और कई अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। ये ध्वनि तरंगों के प्रकार हैं। उनकी विशेषताओं को लंबाई, आवृत्ति और कंपन के विभिन्न तरीकों के संयोजन जैसे मापदंडों द्वारा निर्धारित किया जाता है। वॉल्यूम, पिच और टाइम क्रमशः इस पर निर्भर करते हैं।

किसी अन्य लहर की तरह, इसकी प्रकृति से ध्वनिउतार-चढ़ाव के कारण। यह महसूस किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, एक संगीत कार्यक्रम में एक वक्ता के बगल में। लहरें कई प्रकार के मीडिया में प्रचार कर सकती हैं, जिनमें तरल पदार्थ और ठोस शामिल हैं। एक शून्य में, यह माना जाता है कि ध्वनियाँ नहीं सुनी जाती हैं। यही कारण है कि हॉलीवुड के निर्देशकों के प्रति अक्सर ऐसा व्यवहार होता है जो बड़े पैमाने पर और वायुहीन अंतरिक्ष में जोर से विस्फोट के साथ दृश्य शूट करते हैं। भौतिकी की एक व्यापक शाखा - ध्वनिकी - ध्वनि कंपन और तरंगों के अध्ययन में लगी हुई है। इस बेहद दिलचस्प विज्ञान के जीवन में कई अनुप्रयोग हैं। उदाहरण के लिए, ध्वनिकी के ज्ञान का उपयोग करते हुए, कॉन्सर्ट और ओपेरा हॉल को डिज़ाइन किया गया है ताकि किसी भी स्थान पर प्रदर्शन को स्पष्ट रूप से सुना जा सके।

मनुष्यों और जानवरों द्वारा ध्वनियों की धारणायांत्रिक संकेतों को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करने से होता है। यह तंत्र काफी जटिल है, लेकिन इसका महत्व अधिक नहीं हो सकता है। हालाँकि, सामान्य रूप से ध्वनियों के बारे में भी यही कहा जा सकता है। उनकी मदद से, आप संचार कर सकते हैं, जानकारी संचारित कर सकते हैं, अपना मूड बदल सकते हैं। वे लोगों को प्रभावित करते हैं भले ही वे कान की बाली से बाहर हों। इसलिए, उदाहरण के लिए, "ध्वनि प्रदूषण" की अवधारणा है। टेलीफोन के आविष्कारक वैज्ञानिक ए। बेल के नाम पर बेल को ध्वनि की मात्रा की इकाई के रूप में लिया जाता है।

विद्युत चुम्बकीय तरंगों के गुण और प्रकार

लेकिन एक विशेष प्रकार की झिझक भी है, जिसके बिनाआधुनिक जीवन की कल्पना करना मुश्किल है। यदि विद्युत चुम्बकीय तरंगों की खोज नहीं की गई तो मोबाइल फोन, वायरलेस संचार, रेडियो, माइक्रोवेव ओवन और कई अन्य उपकरण मौजूद नहीं होंगे। रंग का अनुभव करना भी असंभव होगा, और प्रकाश मौजूद नहीं होगा। आप इसकी कल्पना कैसे कर सकते हैं?

ध्वनियों के विपरीत, इस तरह का कंपनवैक्यूम सहित किसी भी मीडिया में प्रचार कर सकते हैं, और उनकी गति प्रकाश की गति के बराबर है। वास्तव में, इस प्रकार की तरंगें अंतरिक्ष और समय में विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों का प्रसार है। उनकी संरचना बेहद दिलचस्प है क्योंकि इसमें दो भाग होते हैं। चुंबकीय और विद्युत क्षेत्र वैकल्पिक रूप से एक दूसरे को उत्पन्न करते हैं और पारस्परिक रूप से लंबवत वैक्टर के साथ प्रचार करते हैं। ऐसी लहर का एक मुख्य गुण यह है कि यह हमेशा अनुप्रस्थ होती है। इसके अलावा, यह हमेशा तेजी लाता है।

उनकी लंबाई के आधार पर, विभिन्न प्रकार के विद्युत चुम्बकीय तरंगें हैं। सबसे लंबी से लेकर छोटी से छोटी 6 मुख्य श्रेणियाँ हैं:

• रेडियो तरंगें;
• अवरक्त विकिरण, दूसरे शब्दों में, गर्मी;
• दृश्य प्रकाश और रंग;
• पराबैंगनी;
• एक्स-रे;
• गामा विकिरण (विकिरण सहित)।

वास्तव में, इन सभी घटनाओं के बिना दुनिया की कल्पना करना व्यावहारिक रूप से असंभव है।