فصل دوم
امواج و ارتعاشات
مفاهیم اولیه
برای آشنایی با این مبحث ناگزیر هستیم کلمات و واژه هایی را به کار گیریم که دایما از زبان همه شنیده می شود و نوعی کاربرد نادرست در زبان محاوره ای پیدا کرده اما در بحث انرژی،معنای دقیق آنها مد نظر ماست.تعاریفی نظیر ارتعاش، فرکانس، امواج، طول موج،تداخل امواج و ....را به دقت مطالعه نموده و با درک مطلب به مراحل بعدی وارد شوید.وقتی مطالب پایه را کاملا درست فرا گرفته باشیم،با افزایش و پیچیده تر شدن بحث، موضوعات زیربنایی،دیگر سست و کمرنگ نخواهند بود و هرچه که برفراز آن زیربنای استوار قرارگیرد از دوام و استحکام بیشتری برخوردار می گردد.
ارتعاشات
حرکتهای رو به جلو و عقب یا بالا و پایین را که خود به خود و سریع تکرار می شوند،ارتعاشات نامیده می شوند.شخص به سختی می تواند در یک ثانیه دست خود را بیش از 5 بار به ارتعاش درآورد و این ارتعاش صدایی به همراه ندارد.اما گاهی ارتعاشاتی وجود دارند که به قدری سریع هستند که دیدن و یا شمردن آنها امکان پذیر نیست و بصورت یک حرکت محو و لرزان و یا صدا ثابل درک می باشند.
تعریف فرکانس(بسامد):تعداد ارتعاشات ایجاد شده در یک ثانیه را بسامد یا فرکانس ارتعاش می نامند.برای مثال اگر وسیله ای یک ارتعاش کامل را در یک ثانیه انجام دهد فرکانس آن یک دور در ثانیه یا یک هرتز است.
اگر کمتر از 20 ارتعاش در یک ثانیه اتفاق بیفتد نمی توان آنرا با گوش خود و بعنوان صوت شنید.
و اگر تعداد ارتعاشات بیش از 20/000بار در یک ثانیه باشد برای گوش اغلب انسانها زیان آور است و نمی توان آن را بعنوان صوت شنید(از این مورد برای بمبهای صوتی استفاده می شود)
وقتی ما حرف می زنیم فرکانس صدای ما ترکیبی از ارتعاشات با فرکانس 10/000 بار در ثانیه تولید می کند.در آلات موسیقی 16/000 بار در ثانیه ارتعاش وجود دارد.بطور کلی محدوده شنوایی برای گوش انسان در حدود 20 تا 20/000 بار ارتعاش در ثانیه است.
تعریف موج:موج،حرکتِ یک آشفتگی یا یک تغییر شکل در ماده است که با گذشت زمان،شکل ظاهری آن تغییر می کند. ترسیم یک موج به هنگام حرکت در طول طناب به سادگی قابل نشان دادن است.
مقداری که طناب از وضع تعادل یا موقعیت اصلی خود به سمت بالا و یا پایین حرکت داده می شود،دامنه یا جابه جایی می نامند.
سرعت انتشار موج:یک برآمدگی روی شکل موج طناب را در نظر بگیرید.مسافتی که یک برآمدگی در مدت یک ثانیه طی می کند سرعت انتشار آن موج می نامند که بر حسب متر بر ثانیه اندازه گیری می شود.
فرکانس یا بسامد موج:تعداد برآمدگیهای است که در مدت یک ثانیه از مقابل یک شخص ناظر عبور می کند و بر حسب هرتز بیان می شود.
طول موج:فاصله میان دو برآمدگی متوالی یا دو فرورفتگی متوالی را طول موج می نامند و بر حسب متر اندازه گیری می شود.
این تعاریف در مورد همه امواج،از قبیل امواج روی سطح آب،امواج روی یک طناب،امواج صوتی،امواج رادیویی و امواج نوری و ... صدق می کند.
تداخل امواج:هنگامی که دو یا جند موج به هم می رسند،داخل یکدیگر فرومی روند و با هم ترکیب می شوند و در مجموع یک آشفتگی جدیدتر ایجاد می نمایند.گاهی نقاطی در اثر خنثی شدن یک موج توسط موج دیگر به وجود می آید و گاهی امواج نه تنها یکدیگر را خنثی نمی کنند بلکه با هم ترکیب شده و دامنه بیشتری را تولید کرده و گاهی یکدیگر را تضعیف می کنند.
امواج الکترو مغناطیس:برخی از امواج برای انتقال خود،به یک محیط مادی مانند آب،هوا،طناب نیاز دارند اما نوع دیگری از امواج نیز وجود دارند که در خلا نیز می توانند منتقل شوند(در خلا هیچگونه ماده ای وجود ندارد).این امواج را امواج الکترومغناطیس می نامند.این امواج در اطراف ما پر اند طول موجهای مختلفی دارند و در همه جهتی قابل منتشر می شوند.امواج الکترومغناطیس بر حسب طول موجشان آثار مختلفی نیز ایجاد می کنند زیرا حامل انرژی اند که با گیرنده های مختلف قابل ردیابی می باشند.امواجی که با چشم معمولی دیده می شوند،امواج نوری نامیده می شوند که دارای طول موج مشخصی هستند.امواجی که پوست بدن را گرم می کنند امواج فرو سرخ یا مادون قرمز نامیده می شوند.امواجی که پوست بدن را قهوه ای می کنند امواج ماورا بنفش یا فرابنفش نامیده می شوند.برخی از امواج الکترومغناطیسی می توانند به طور مستقیم از بدن عبور کنند.این امواج پرتوهای ایکس و گاما نام دارند.امواجی که توسط گیرنده های رادیویی و تلویزیونی دریافت می شوند و طول موجشان نسبتا بلندتر است امواج رادیویی می نامند.به طور کلی سرعت امواج الکترومغناطیسی با سرعت نور برابر است.طیف امواج الکترومغناطیس در کتب درسی نیز موجود است.
میکروموج:میکروموجها قسمتی از امواج الکترومغناطیسی هستند که طول موج آنها حدود چند سانتی متر است و امواجی بدون صدا هستند.از پرتو میکروموج برای انتقال مکالمات بین شهری و موبایل و ارتباطات ماهواره ای استفاده می کنند.یک پرتو میکروموج قادر است تعداد زیادی مکالمات را از یک سیم حمل کند.با ارسال این پرتو به ماهواره ای که بین دو قاره قرار دارد،تصاویر تلویزیونی را میان دو قاره منتقل می کنند.یک ماهواره پرتوها را دریافت می کند و قبل از انتقال به گیرنده های روی زمین،آنها را تقویت می کند.همچنین از این امواج برای پختن سریع غذا استفاده می گردد.چنانچه در مسیر چنین امواجی قرار بگیریم مغز و اندامهای داخلی بدن ما نیز پخته می شود.هنگام کار با این امواج باید احتیاط را رعایت نمود.
امواج رادیویی:طول موج آنها بین چند میلی متر تا چند کیلومتر است و برای حمل پیامها و تصاویر تلویزیونی به سراسر دنیا استفاده می شود.با استفاده از امواج رادیویی،پیامهای زمینی را به سفینه ها و ایستگاههای فضایی ارسال می نمایند.ارسال پیام توسط این نوع امواج،بدون صدا و با سرعت نور انجام می پذیرد.امواج رادیویی به باندهای مختلف دسته بندی می شوند که هر باند کاربرد مخصوص خود را دارد.یک دستگاه رادیو می تواند از راه دور،باند امواج کوتاه و متوسط را نیز بگیرد.
میدان انرژی:هر منبع انرژی بر محیط اطراف خود نیرویی اعمال می کند که بر کلیه اشیا آن محیط تاثیر گذار است.این تاثیرات،وسیله ی خطوطی تصور می شود که از آن منبع جاری شده اند.فضایی که انرژی در آن جاری است و بر مکان و اشیا آن تاثیر می گذارد را میدان آن انرژی می نامند.
