यांत्रिक तरंग

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जल में पृष्ठीय तरंग।

भौतिकी में, यांत्रिक तरंग एक पदार्थ का दोलन है, जो संचरण मध्य से ऊर्जा स्थानांतरित करती है।[1] जबकि तरंगें लंबी दूरी तक जा सकती हैं संचरण के मध्य की गति भौतिकी मे सीमित होती है। इसलिए, दोलन करने वाली वस्तु अपनी प्रारंभिक संतुलन स्थिति से दूर नहीं जाती है। यांत्रिक तरंगें केवल उन मध्य में उत्पन्न हो सकती हैं जिनमें प्रत्यास्था (भौतिकी) और जड़त्व होती है। यांत्रिक तरंगें तीन प्रकार की होती हैं: अनुप्रस्थ तरंगें, अनुदैर्ध्य तरंगें और पृष्ठीय तरंग यांत्रिक तरंगों के कुछ सबसे सामान्य उदाहरण जल तरंगें, ध्वनि तरंगें और भूकंपीय तरंगे हैं।

सभी तरंगों की तरह, यांत्रिक तरंगें ऊर्जा का संचरण करती हैं। यांत्रिक तरंग ऊर्जा तरंग के समान दिशा में प्रसारित होती है। तरंग को प्रारंभिक ऊर्जा निविष्ट की आवश्यकता होती है एक बार जब यह प्रारंभिक ऊर्जा सम्बद्ध हो जाती है, तो तरंग मध्य से तब तक काम करती है जब तक कि इसकी पूर्ण ऊर्जा स्थानांतरित नहीं हो जाती है इसके विपरीत, विद्युत चुम्बकीय विकिरण को किसी मध्य की आवश्यकता नहीं होती है, लेकिन फिर भी वह मध्य से काम करती है।

यांत्रिक तरंगों की महत्वपूर्ण धारणा यह है कि उनके आयामों को असामान्य तरीके से मापा जाता है, विस्थापन को तरंग दैर्ध्य कोणीय तरंग दैर्ध्य से विभाजित किया जाता है। तरंग दैर्ध्य जब एकता के बराबर हो जाती है तो लयबद्ध पीढ़ी जैसे महत्वपूर्ण गैर-रैखिक प्रभाव हो सकते हैं और यदि पर्याप्त रूप से विस्तृत हो, तो अव्यवस्थित प्रभाव हो सकते है। उदाहरण के लिए, पानी की सतह पर जब तरंग प्रसारित होती हैं तो यह आयामहीन आयाम 1 से अधिक हो जाती है जिसके परिणाम स्वरूप सतह पर झाग और अशांत मिश्रण उत्पन्न होता है।

अनुप्रस्थ तरंग

अनुप्रस्थ तरंग एक तरंग का रूप है जिसमें मध्य के कण तरंग की गति की दिशा के लंबवत अपनी औसत स्थिति में कंपन करते हैं।

उदाहरण देखने के लिए, स्लिंकी (उत्तेजक) के सिरे (जिसका दूसरा सिरा स्थिर है) को स्लिंकी के बाएँ और दाएँ ले जाएँ, जैसा कि आगे-पीछे करने के विपरीत है।[2] प्रकाश में अनुप्रस्थ तरंग के गुण भी होते हैं, चूंकि यह एक विद्युत चुम्बकीय तरंग है।[3]

अनुदैर्ध्य तरंग

अनुदैर्ध्य तरंगें मध्य को तरंग की दिशा के समानांतर कंपन करने का कारण बनती हैं। इसमें कई संपीड़न और विरलीकरण होते हैं। अनुदैर्ध्य तरंग में सबसे दूर की दूरी विरलीकरण है और संपीड़न निकटतम दूरी है। अनुदैर्ध्य तरंग की गति अपवर्तन के उच्च सूचकांक में बढ़ जाती है, क्योंकि मध्य में परमाणुओं की निकटता को संकुचित किया जा रहा है। ध्वनि अनुदैर्ध्य तरंग है।

पृष्ठीय तरंग

इस प्रकार की मध्य तरंग दो मीडिया के बीच सतह या अंतरापृष्ठ पदार्थ के साथ काम करती है। पृष्ठीय तरंग का एक उदाहरण पूल या महासागर, झील या किसी अन्य प्रकार के जल निकाय में तरंगें होती है पृष्ठीय तरंग दो प्रकार की होती हैं:

  • रेले तरंग
  • लव तरंग

रैल तरंग, जिन्हें पृष्ठीय तरंग के रूप में भी जाना जाता है ये वे तरंगें हैं जो पानी की सतह पर तरंगों के समान गति के साथ तरंगों के रूप में काम करती हैं। इस प्रकार की तरंगें काय तरंग (भूकंप विज्ञान) की तुलना में बहुत धीमी होती हैं, एक विशिष्ट सजातीय प्रत्यास्थ मध्य के लिए समष्टि तरंगों के वेगभारी तरंगें[clarify]के लगभग 90% पर हैं। रेले तरंगों में केवल दो आयामों में ऊर्जा की हानि होती है और इसलिए P-तरंगों और S-तरंगों जैसी परंपरागत तरंगों की तुलना में भूकंप में अधिक विनाशकारी होते हैं जो तीनों दिशाओं में ऊर्जा को नष्ट कर देते हैं।

लव P-तरंग पृष्ठीय तरंग है जिसमें क्षैतिज तरंगें होती हैं जो प्रसार की दिशा में अनुप्रस्थ होती हैं। वे सामान्यतः काय तरंग वेग के लगभग 90% रैल तरंगों की तुलना में अपेक्षाकृत तीव्रतता से संचरण करते हैं और इनमे सबसे अधिक आयाम होता है।

उदाहरण

यह भी देखें

संदर्भ

  1. Giancoli, D. C. (2009) Physics for scientists & engineers with modern physics (4th ed.). Upper Saddle River, N.J.: Pearson Prentice Hall.
  2. Giordano, Nicholas (2009). College Physics: Reasoning and Relationships (illustrated ed.). Cengage Learning. p. 387. ISBN 978-0-534-42471-8. Extract of page 387
  3. Towne, Dudley H. (2014). वेव फेनोमेना (illustrated ed.). Courier Dover Publications. p. 139. ISBN 978-0-486-14515-0. Extract of page 139