Toʻlqinlar

Тўлқинлар

Тўлқинлар — фазода чекли тезлик билан тарқалувчи модда ёки муҳитнинг ҳолат ўзгаришларидир. Тўлқинларнинг тарқалиш жараёнида энергия фазонинг бир нуқтасидан иккинчи нуктасига узатилади, лекин зарралари кўчмайди. Турли хил механик, иссиқлик, электромагнит ҳолат ўзгаришларига турли хил тўлқинлар мос келади. Эластик тўлқин, сиртий тўлқин, электромагнит тўлқин турлари кенг тарқалган. Эластик деформацияларни газ, суюқлик ва қаттиқ жисмларда тарқалиши эластик тўлқин дейилади. Товуш тўлқини ва Ер қобиғидан сейсмик тўлқин эластик тўлқиннинг хусусий ҳоли ҳисобланади. Икки муҳит чегараси сирти бўйлаб тарқалувчи тўлқинлар сиртий тўлқинлардир. Электромагнит тўлқинлар — хусусан радио тўлқинлар, ёруғлик тўлқинлари, ултрабинафша тўлқинлар, рентген ва гамма тўлқинлар — тарқалаётган ўзгарувчи электромагнит майдонлардан иборат. Булардан ташқари гравитацион тўлқинлар ҳам мавжуд. Тўлқин жараёнлари физик ҳодисаларнинг деярли барча соҳаларида учрайди. Тўлқинларни ўрганиш физика ва техника фанлари учун муҳим.

Муайян вақт оралиқларида такрорланиб турадиган ҳаракатлар тебранишлар дейилади. Тебранишлар тўлқин тарқалиш йўналиши бўйича бўлса, бўйлама тўлқин, тарқалиш йўналишига перпендикуляр бўлса, кўндаланг тўлқин дейилади. Бўйлама тўлқинлар тарқалаётганда муҳит зарралари тўлқин тарқалаётган йўналиш бўйлаб тарқалади. Кўндаланг тўлқинларда эса муҳит зарралари тўлқинлар йўналишига перпендикуляр йўналиш бўйлаб тебранади. Газлар, суюқликлардаги эластик тўлқинлар бўйлама тўлқинлардир. Қаттиқ жисмлардаги эластик тўлқинлар, жумладан, Ернинг сейсмик тўлқинлари бўйлама тўлқинлар шаклидагина эмас, кўндаланг тўлқинлар ҳам бўлиши мумкин. Муҳит зарраларининг тебранишлари тўлқинлар тарқалиши йўналишига перпендикулярдир. Электромагнит тўлқинлар кўндаланг тўлқинлардир, уларда тебранувчи электр майдон ва магнит майдон кучланганликларининг йўналишлари тўлқинлар тарқалиши йўналишига перпендикуляр бўлади. Механик тўлқинлар манбаи ташқи куч таъсирида ҳолати ўзгаришга мойил бўлган чекли жисм ва моддалар бўлиб, электромагнит тўлқинлар манбаи тебраниш контури ва ҳаракатланаётган зарядлар ҳисобланади. Тўлқинларнинг хоссаларини ўрганишда унинг параметрларидан, яъни амплитудаси, узунлиги, частотаси, унинг тарқалиш тезлиги, фазаси, тўлқин вектори ва бошқа катталиклардан фойдаланилади. тўлқинлар частотаси, фазаси ёки амплитудасининг ўзгаришини тўлқинлар модуляцияси дейилади. Аниқ параметрнинг ўзгаришига қараб мое модуляция — частота модуляцияси, фаза модуляцияси, амплитуда модуляцияси рўй беради.

Ихтиёрий шаклдаги ҳар қандай тўлқинлар гармоник тўлқинлар йиғиндиси деб қаралиши мумкин. Вақтнинг ҳар бир моментида фазонинг чекланган кичик қисмидаги жуда яқин частоталарга эга тўлқинлар тизими тўлқинлар гуруҳи ёки тўлқинлар пакети дейилади. Умуман тўлқинлар фронти ва тўлқинлар пакетининг бирор, масалан, максимал амплитудаси турли тезликлар билан тарқалади. Тўлқинлар фронти тезлиги бирор ўзгармас фаза тезлигидир, шу сабабли бу тезлик фазавий тезлик дейилади. Тўлқинлар пакетига тегишли аниқ амплитуда тезлиги гуруҳли тезлик дейилади. Тўлқинлар тарқалишида энергия гуруҳли тезлик билан тарқалади.

Турли тўлқинлар учун интерференсия, дифраксия, синиш, қайтиш, қутбланиш ва бошқа ҳодисалар бир хил қонуниятлар асосида боради. Тўлқинларнинг гравитацион ва глюон турлари тажрибада тасдиқланмаган.

Манбалар

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

Назар Тўраев.