Toʻlqinlar

thumb|Toʻlqinlar
thumb
Toʻlqinlar — fazoda chekli tezlik bilan tarqaluvchi modda yoki muhitning holat oʻzgarishlaridir. Toʻlqinlarning tarqalish jarayonida energiya fazoning bir nuqtasidan ikkinchi nuktasiga uzatiladi, lekin zarralari koʻchmaydi. Turli xil mexanik, issiqlik, elektromagnit holat oʻzgarishlariga turli xil toʻlqinlar mos keladi. Elastik toʻlqin, sirtiy toʻlqin, elektromagnit toʻlqin keng tarqalgan. Elastik deformatsiyalarni gaz, suyuqlik va qattiq jismlarda tarqalishi elastik toʻlqin deyiladi. Tovush toʻlqini va Yer qobigʻidan seysmik toʻlqin elastik toʻlqinning xususiy holi hisoblanadi. Ikki muhit chegarasi sirti boʻylab tarqaluvchi toʻlqinlar sirtiy toʻlqinlardir. Elektromagnit toʻlqinlar — xususan radio toʻlqinlar, yorugʻlik toʻlqinlari, ultrabinafsha toʻlqinlar, rentgen va gamma toʻlqinlar — tarqalayotgan oʻzgaruvchi elektromagnit maydonlardan iborat. Bulardan tashqari gravitatsion toʻlqinlar ham mavjud. Toʻlqin jarayonlari fizik hodisalarning deyarli barcha sohalarida uchraydi. Toʻlqinlarni oʻrganish fizika va texnika fanlari uchun muhim.

Muayyan vaqt oraliqlarida takrorlanib turadigan harakatlar tebranishlar deyiladi. Tebranishlar toʻlqin tarqalish yoʻnalishi boʻyicha boʻlsa, boʻylama toʻlqin, tarqalish yoʻnalishiga perpendikulyar boʻlsa, koʻndalang toʻlqin deyiladi. Boʻylama toʻlqinlar tarqalayotganda muhit zarralari toʻlqin tarqalayotgan yoʻnalish boʻylab tarqaladi. Koʻndalang toʻlqinlarda esa muhit zarralari toʻlqinlar yoʻnalishiga perpendikulyar yoʻnalish boʻylab tebranadi. Gazlar, suyuqliklardagi elastik toʻlqinlar boʻylama toʻlqinlardir. Qattiq jismlardagi elastik toʻlqinlar, jumladan, Yerning seysmik toʻlqinlari boʻylama toʻlqinlar shaklidagina emas, koʻndalang toʻlqinlar ham boʻlishi mumkin. Muhit zarralarining tebranishlari toʻlqinlar tarqalishi yoʻnalishiga perpendikulyardir. Elektromagnit toʻlqinlar koʻndalang toʻlqinlardir, ularda tebranuvchi elektr maydon va magnit maydon kuchlanganliklarining yoʻnalishlari toʻlqinlar tarqalishi yoʻnalishiga perpendikulyar boʻladi. Mexanik toʻlqinlar manbai tashqi kuch taʼsirida holati oʻzgarishga moyil boʻlgan chekli jism va moddalar boʻlib, elektromagnit toʻlqinlar manbai tebranish konturi va harakatlanayotgan zaryadlar hisoblanadi. Toʻlqinlarning xossalarini oʻrganishda uning parametrlaridan, yaʼni amplitudasi, uzunligi, chastotasi, uning tarqalish tezligi, fazasi, toʻlqin vektori va boshqa kattaliklardan foydalaniladi. toʻlqinlar chastotasi, fazasi yoki amplitudasining oʻzgarishini toʻlqinlar modulyatsiyasi deyiladi. Aniq parametrning oʻzgarishiga qarab moye modulyatsiya — chastota modulyatsiyasi, faza modulyatsiyasi, amplituda modulyatsiyasi roʻy beradi.

Ixtiyoriy shakldagi har qanday toʻlqinlar garmonik toʻlqinlar yigʻindisi deb qaralishi mumkin. Vaqtning har bir momentida fazoning cheklangan kichik qismidagi juda yaqin chastotalarga ega toʻlqinlar tizimi toʻlqinlar guruhi yoki toʻlqinlar paketi deyiladi. Umuman toʻlqinlar fronti va toʻlqinlar paketining biror, masalan, maksimal amplitudasi turli tezliklar bilan tarqaladi. Toʻlqinlar fronti tezligi biror oʻzgarmas faza tezligidir, shu sababli bu tezlik fazaviy tezlik deyiladi. Toʻlqinlar paketiga tegishli aniq amplituda tezligi guruhli tezlik deyiladi. Toʻlqinlar tarqalishida energiya guruhli tezlik bilan tarqaladi.

Turli toʻlqinlar uchun interferensiya, difraksiya, sinish, qaytish, qutblanish va boshqa hodisalar bir xil qonuniyatlar asosida boradi. Toʻlqinlarning gravitatsion va glyuon tajribada tasdiqlanmagan.

 

Виноградова М. Б., Руденко О. В., Сухорукое А. П., Теория волн, М., 1973; Исакевич М. А., Обшая акустика, М., 1973; Брагинский В. Б., Полпарев А. Г., Удивителная гравитация, М., 1987.

Nazar Toʻrayev.