( تردد العتبة )
تردد العتبة
مقدمة
تردد العتبة هو ظاهرة فيزيائية تحدث عندما تتفاعل الموجات مع عتبة أو حاجز بين وسطين مختلفين. وينتج عن هذا التفاعل انعكاس الموجات أو انكسارها أو امتصاصها. ويعتمد السلوك الدقيق للموجات على ترددها وطول موجتها ونفاذية العتبة.
انعكاس الموجة
عندما تصطدم موجة بعائق لا يمكنها اختراقه، تنعكس الموجة عن السطح. ففي حالة الموجات المائية، تنعكس الموجات عن جدار أو رصيف. وفي حالة الموجات الصوتية، تنعكس الموجات عن سطح صلب مثل الجدار أو المبنى. ويعتمد اتجاه الموجة المنعكسة على زاوية سقوط الموجة على السطح.
انكسار الموجة
عندما تمر موجة من وسط إلى وسط آخر ذي نفاذية مختلفة، تنكسر الموجة. ففي حالة الموجات المائية، تنكسر الموجات عند عبورها من الماء العميق إلى الماء الضحل. وفي حالة الموجات الضوئية، تنكسر الموجات عند عبورها من الهواء إلى الزجاج. ويعتمد مقدار انكسار الموجة على الاختلاف في النفاذية بين الوسطين.
امتصاص الموجة
عندما تصطدم موجة بعائق لامتصاص، تمتص الموجة من قبل العائق. ففي حالة الموجات الصوتية، تمتص الجدران والسجادات والستائر الموجات الصوتية. وفي حالة الموجات الكهرومغناطيسية، تمتص المعادن الموجات الكهرومغناطيسية. ويعتمد مقدار الامتصاص على خصائص العائق وسمك العائق.
تردد الرنين
عندما يتطابق تردد موجة مع التردد الطبيعي لجسم، تحدث ظاهرة الرنين. ففي حالة الموجات الميكانيكية، يحدث الرنين عندما يتطابق تردد الموجة مع التردد الطبيعي لجسم متذبذب. وفي حالة الموجات الكهرومغناطيسية، يحدث الرنين عندما يتطابق تردد الموجة مع التردد الطبيعي لدائرة رنين.
انتشار الموجة
عندما تنتشر موجة في وسط، فإنها تنتشر بسرعة ثابتة. وتعتمد سرعة انتشار الموجة على خصائص الوسط. ففي حالة الموجات المائية، تعتمد سرعة انتشار الموجة على عمق الماء وكثافته. وفي حالة الموجات الصوتية، تعتمد سرعة انتشار الموجة على درجة حرارة الهواء وكثافته.
تداخل الموجة
عندما تتداخل موجتان أو أكثر، يحدث تداخل الموجة. ففي حالة الموجات المائية، يتداخل الموجتان لتكوين موجات جديدة ذات سعة وتردد مختلفين. وفي حالة الموجات الضوئية، يتداخل الضوءان لتكوين أنماط تداخل.
انحراف الموجة
عندما تمر موجة من فتحة أو حول حافة، تنحرف الموجة. ففي حالة الموجات المائية، تنحرف الموجات عند عبورها من فتحة في حاجز. وفي حالة الموجات الصوتية، تنحرف الموجات عند عبورها من حول حافة الجدار. ويعتمد مقدار انحراف الموجة على طول موجة الموجة وحجم الفتحة أو الحافة.
استنتاج
تردد العتبة هو ظاهرة فيزيائية مهمة لها تطبيقات واسعة في مجالات مختلفة مثل الصوتيات والضوئيات والاتصالات. ومن خلال فهم تردد العتبة، يمكننا تصميم وتطوير أجهزة وأنظمة تستخدم الموجات بشكل فعال.