Khoa học cơ bản về sóng

Sóng

Sóng là gì?

Khi chúng ta nghĩ đến từ 'wave', chúng ta thường hình dung ai đó đang di chuyển bàn tay của họ qua lại để chào hoặc có thể chúng ta nghĩ về một bức tường nước uốn di chuyển vào từ đại dương để đâm vào bãi biển.

Trong vật lý, sóng là một nhiễu loạn truyền trong không gian và vật chất chuyển năng lượng từ nơi này đến nơi khác. Khi nghiên cứu về sóng, điều quan trọng cần nhớ là chúng truyền năng lượng chứ không phải vật chất.

Sóng trong cuộc sống hàng ngày

Có rất nhiều sóng xung quanh chúng ta trong cuộc sống hàng ngày. Âm thanh là một loại sóng di chuyển qua vật chất và sau đó làm rung màng nhĩ của chúng ta để chúng ta có thể nghe thấy. Ánh sáng là một loại sóng đặc biệt được tạo thành từ các photon. Bạn có thể thả một tảng đá xuống ao và thấy sóng hình thành trong nước. Chúng tôi thậm chí sử dụng sóng (lò vi sóng) để nấu thức ăn của chúng tôi thực sự nhanh chóng.

Các loại sóng

Sóng có thể được chia thành nhiều loại khác nhau tùy thuộc vào đặc điểm của chúng. Dưới đây chúng tôi mô tả một số thuật ngữ khác nhau mà các nhà khoa học sử dụng để mô tả sóng.



Sóng cơ học và sóng điện từ

Tất cả các sóng có thể được phân loại là sóng cơ hoặc sóng điện từ.

Sóng cơ học là những sóng yêu cầu môi trường. Điều này có nghĩa là họ phải có một số loại vấn đề để đi qua. Các sóng này truyền đi khi các phân tử trong môi trường va chạm với nhau truyền năng lượng. Một ví dụ về sóng cơ học là âm thanh. Âm thanh có thể truyền qua không khí, nước hoặc chất rắn, nhưng không thể truyền qua chân không. Nó cần phương tiện để giúp nó di chuyển. Các ví dụ khác bao gồm sóng nước, sóng địa chấn và sóng truyền qua lò xo.

Sóng điện từ là sóng có thể truyền trong chân không (không gian trống). Họ không cần phương tiện hay vật chất. Chúng di chuyển qua điện trường và từ trường được tạo ra bởi các hạt mang điện. Ví dụ về sóng điện từ bao gồm ánh sáng, vi sóng, sóng vô tuyến và tia X.

Sóng ngang và sóng dọc

Một cách khác để mô tả sóng là theo hướng mà nhiễu của nó đang di chuyển.

Sóng ngang là những sóng mà nhiễu động di chuyển vuông góc với phương của sóng. Bạn có thể nghĩ đến làn sóng di chuyển từ trái sang phải, trong khi sự xáo trộn di chuyển lên và xuống. Một ví dụ về sóng ngang là sóng nước mà nước chuyển động lên xuống khi sóng đi qua đại dương. Các ví dụ khác bao gồm một chuỗi dao động và làn sóng của người hâm mộ trong sân vận động (mọi người di chuyển lên xuống trong khi làn sóng di chuyển xung quanh sân vận động).

Sóng dọc là những sóng mà nhiễu động chuyển động cùng chiều với sóng. Một ví dụ về điều này là một làn sóng di chuyển qua một lò xo hoặc lò xo bị kéo giãn. Nếu bạn nén một phần của slinky và thả ra, sóng sẽ di chuyển từ trái sang phải. Đồng thời, nhiễu loạn (là các cuộn dây của lò xo chuyển động), cũng sẽ chuyển động từ trái sang phải. Một ví dụ cổ điển khác về sóng dọc là âm thanh. Khi sóng âm truyền qua môi trường, phân tử va chạm với nhau cùng chiều chuyển động của âm.


Trong hình trên, sóng trên cùng là sóng ngang
và sóng đáy là sóng dọc.
Sự thật thú vị về Waves
  • Sóng trong đại dương chủ yếu được tạo ra bởi gió di chuyển trên bề mặt đại dương.
  • 'Môi trường' là chất hoặc vật liệu mang sóng cơ học.
  • Một trong những điều quan trọng nhất cần nhớ về sóng là chúng vận chuyển năng lượng chứ không phải vật chất. Điều này làm cho chúng khác với các hiện tượng khác trong vật lý.
  • Nhiều loại sóng không thể nhìn thấy như sóng vi ba và sóng radio.
  • Sóng biển cao nhất từng được ghi nhận cao 1.720 feet và xảy ra ở Vịnh Lituya ở Alaska.