مقاله نویسی

گونه یک مقاله پژوهشی بنویسیم؟

نویسندگان: بابک شکری
حامد هادی زاده



 

تحقیق و پژوهش از اهمیت ویژه ای برخوردار است و به جرات می توان گفت که همه پبشرفت های علمی صنعتی پژوهشی تکنولوژی و جامعه شناسی بر پایه تحقیق و پژوهش استوار است. اصلی تربن و مهمترین شیوه ارائه نتایج یک مطالعه و تحقیق تهیه مقاله پژوهشی است و محققی در صحنه تولید وانتشار علمی موفق است که بتواند نتایج پژوهش خود را در مجلات معتبر پژوهشی به چاپ برساند.از آنجا که نوشتن صحیح و مناسب یک مقاله یک رکن اساسی برای چاپ مقالات علمی میباشد در قالب این مقاله سعی شده است که به بررسی روش های صحیح نگارش مقالات پژوهشی بپردازیم.به طور کلی هر مقاله پژوهشی شامل اجزای زیر است:
عنوان
نام نویسندگان
آدرس ها
چکیده شامل مقدمه اهداف مواد وروشها
نتایج بحث
واژه های کلیدی
مقدمه مواد و روشها
نتایج بحث تشکر و قدر دانی
فهرست منابع
حال به ترتیب به توضیح و نحوه نگارش آنها می پردازیم:
عنوان مقاله اولین بخش یک مقاله است که خوانده می شود. باید عنوان مقاله اشتراکاتی با موضوع اصلی تحقیق داشته باشد و به شکلی جذاب جمله بندی شده باشد. نکات مهم در انتخاب عنوان مقاله:
1. عنوان مقاله حتی الامکان باید دقیق و رسا باشد. از به کار بردن اصطلاحات ناآ شنا با اختصاری خودداری نماید
2. عنوان مقاله حتی الامکان باید جمله خاصی باشد که نکات اصلی و عمده موضوع را در بر دارد.
3. به طور معمول (نه همیشه)و در اکثر تحقیق ها این 4 نکته در نظر گرفته می شود که می تواند عنوان مقاله نیز باشد: چه چیزی را می خواهیم بررسی کنیم؟ در چه جامعه ای(جامعه هدف) در کجا و در چه زمانی؟ مثلا عنوان یک مقاله می تواند این باشد: بررسی رابطه سطح سود مادران و تغذیه کودکان در شهر تهران سال 1386
4. عنوان باید فاقد پیش داوری باشد. مثلا این عنوان عنوان مناسبی نیست بررسی علل بی علاقگی رانندگان نسبت به بستن کمربند ایمنی.
5.اگر کلماتی در توصیف ویژگی مطالعه شما نقش کلیدی دارند حتما در عنوان خود آنرا بگنجانید. مثل مطالعه آینده نگر مطالعه دوسویه کور یا مطالعه تصادفی شده
6. هیچ گاه نباید در عنوان مقاله نتیجه پژوهش را به صورت ثابت شده ذکر نمود.
7. چکیده تحقیق: چکیده پس از عنوان بیشتری از بخش است که در یک مقاله خوانده می شود و در چکیده قسمت های مقاله شامل مقدمه اهداف مواد و روشها نتایج و بحث بصورت خلاصه ذکر می شود .متن بسیاری از مقاله ها به طور کامل در دسترس ما نیست و گاهی فرصت برای خواندن تمام مقاله نداریم و از این رو چکیده مقاله اهمیت زیادی دارد.در اکثر مجلات تعداد کلمات چکیده 150 تا 250 کلمه محدود است.
8. واژه های کلیدی: چند واژه کلیدی که از اهمیت زیادی در مطالعه برخوردارند، در این قسمت ذکر می شود. ضمن این که با ذکر واژه های کلیدی در سایتهای علمی می توان به دنبال مقاله نیز گشت. حداکثر واژه 6-5 کلمه می باشد.
9. نویسندگان و آدرس ها: اسامی نویسندگان و همکارانی که در مطالعه شرکت داشته اند باید بطور کاملی ذکر شود. همچنین نویسنده اصلی که مسئول ارتباط با خوانندگان است باید مشخص شود ( با گذاردن خطی در زیر اسم وی ) و آدرس کامل و شماره تلفن وی در اختیار خوانندگان قرار گیرد.
10. مقدمه: مقدمه یک مقاله پژوهشی ضمن ببان مسئله و تشریح مورد موضوع به آن مسئله پاسخ میدهد که ارزش مطالعه حاضر برای انجام آن چه بوده است.در حقیقت با مطالعه مقدمه بک مقاله پژوهشی خواننده با مسئله مورد تحقیق آشنا شده و ضرورت انجام پژوهش را درک میکند.متن مقدمه باید روان باشد و حتی الامکان به صورت خلاصه و حداکثردر 2 صفحه تایپ شود.اهداف(در چکیده مقاله):در این قسمت هدف از انجام مطالعه ذکر می شود.
11. مواد روشها: در این قسمت از مقاله چگونگی و روش انجام پژوهش توضیح داده می شود.همچنین مواد با نمونه های مورد آزمایش چگونگی نمونه گیری (انتخاب نمونه ها ) جامعه هدف و مراحل اجرائی پژوهش و نحوه تجزیه و تحلیل داده ها ذکر می شود. در این قسمت در مورد تغییر بیشتر بحث شده و روش اندازه گیری و میزان دقت و چگونگی کنترل آنها گفته می شود.گاهی روش کنترل و چگونگی رعایت مسائل اخلاقی نیز باید ذکر شود ( در مورد پژوهش های انجام شده روی نمونه حیوانی یا انسانی )
12. در این قسمت نتایج بدست آمده از پژوهش ذکر می شود. نتایجی کلیدی مطالعه باید با کلمات روان و دقیق و بدون بزرگ نمایی ذکر می شود.از روش مختلفی برای ارائه نتایج استفاده می شود که شامل استفاده از مقادیر جداول و نمودارها کمک ارزنده ای به ارائه مطلب بطور ساده تر می نماید اما به طور کامل آنها توضیح داده شود تا موجب گنگ شدن مطلب نشود.در مواردی که از روش ها و آزمون های آماری برای بررسی نتایج و تحلیل داده ها استفاده شده است باید نوع آن نیز ذکر شود.
13. بحث: در این قسمت به تفسیر نتایج ارائه شده می پردازیم.همچنین می توان به مقایسه نتایج به دست آمده از مطالعه حاضر با نتایج سایر مطالعه ها پرداخت و با توجه به مجموعه شواهد نتیجه گیری نمود.در صورت لزوم می توان پیشنهادهایی برای انجام مطالعات بهتر و کامل تر در آینده ارائه داد.
14. تشکر و قدردانی: قدردانی و تشکر از موسسه ها و افراد مورد نظر در این بخش انجام می شود.
15. فهرست منابع : در پایان از نظر اخلاقی موظفیم که فهرستی از منابع مورد استفاده خود را ذکر نماییم.شیوه روش نمابر در نشریات مختلف متفاوت است و بهتر است از راهنمایی این نشریات و شرایط نگارش مقالات کمک بگیریم.چند نکته اساسی در ارسال مقالات :به یاد داشته باشید که قبل از ارسال چکیده مقاله خود به یک مجله ابتدا فرم نحوه نگارش مقاله را از آن مجله دریافت نمایید و چکیده خود را در قالب آن فرم تهیه و تایپ نمایید ( به عنوان مثال تعداد کلمات ، فونت ، تعداد خطوط ، فاصله خطوط از کناره های صفحه و…)
اما چرا چکیده ای از مقالات پذیرفته نمی شود ؟
1. ابهام در موضوع مقاله و وجود تعداد زیاد مقالات مشابه از قبل
2.عدم ذکر زمینه اصلی تحقیق
3.تعداد کم نمونه های مورد مطالعه
4.عدم ذکر صحیح ارقام آماری
5.فقدان بحث و پرداختن به نتایج
6.چکیده های خیلی کوتاه و خیلی زیاد
7.بی دقتی در تهیه متن (غلط تایپی ، اشتباهات متن)

کلسترول

ساختار استروئیدها

•   بازدید : 3,032
• دسته: ساختار استروئیدها

استروئید: ( steroid ) نوعی لیپید و لذا نوعی چربی است. استروئیدها به صورت کلی دارای چهار حلقه کربنی هستند که سه تا از آنها سیکلو هگزان و آخری سیکلوپنتان ( پنج کربنه ) است . تفاوت استروئیدها در اکسیداسیون حلقه ها و گروههایی است که به این حلقه‌ها وصل می شوند.

استروئیدها در بدن جانوران و گیاهان دیده می شوند . مهمترین نوع استروئید در بدن انسان کلسترول ( Cholesterol ) نام دارد علاوه بر این در بدن انسان، استروئیدها بصورت هورمونهایی همچون استروژن ( Estrogen ) ، تستسترون ( Testosterone )  و کورتیزول ( hydrocortisone ) دیده می‌شوند.

یکی از بهترین روشهای طبقه بندی استروئیدها طبقه بندی بر اساس تعداد اتمهای کربن است

۱. بیست و هفت کربنه مانند کلسترول ( cholesterol )

۲. بیست و چهار کربنه مانند اسید کولیک

۳. بیست و یک کربنه مانند هورمونهای زنانگی مثل پروژسترون ( Progesterone )

۴. نوزده کربنه مانند هورمونهای مردانگی مثل تستوسترون ( Testosterone )

۵. هجده کربنه مانند استرادیول ( ۱۷β-estradiol )

در اعضای مختلفی از بدن انسان استروئیدها ساخته می شوند . کلسترول در غشاء تمام سلولهای بدن وجود دارد . تستوسترون در غدد جنسی ( به خصوص بیضه )، استروژن و پروژسترون در تخمدان و جفت ساخته می شوند .

استروئیدهایی که در بخش قشری غده فوق کلیوی ( آدرنال , Adrenal ) ساخته می شوند کورتیکواستروئید نامیده می شوند مانند آلدوسترون و کورتیزول .

استروییدها در بدن دو نقش مهم بازی میکنند اول آنابولیک دوم آندروژنیک.

آنابولیک اثراتی می‌باشد که باعث رشد توده عضلانی در بدن میشوند و آندروژنیک اثرات تغیرات هورمون‌های جنسی میباشد.از انجایی که رشد توده عضلانی ( آنابولیک ) توسط تستوسترون طبیعی در بدن انجام میگیرد از این رو تقریبا ٪۹۰ استروئیدها در بدن با این هورمون کار دارند. ولی استفاده از استروییدها هر دو اثر را روی بدن به جا میگذارد.به همین دلیل تمام استروئید هابه علاوه اثرات انابولیکی قوی دارای عوارض اندروژنیکی هستند. چون مقدار هورمون مردانه را در بدن بالا میبرندکه این امرباعث اختلال در سیستم هورمونی بدن میشود.به خصوص در زنها عوارض استفاده از استرییدها چندبرابر مردان میباشد.

استروئیدهای آنابولیک ، استروئید هایی هستند که باعث آنابولیسم پروتئین ها در بدن می شوند.

فوتون

وتون

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

Please specify name
See الگو:جعبه ذرات بنیادی for details

ذره	{{{composition}}}
Spin states	پاریته=۱-

ساختار موجی فوتون

فوتون در فیزیک، یک ذره بنیادی است که به‌عنوان واحد کوانتومی نور و یا هر نوع تابش الکترومغناطیسی محسوب می‌شود. فوتون نماینده حامل‌های نیرو برای نیروی الکترومغناطیسی می‌باشد که اثر این نیرو به راحتی هم در سطح ماکروسکپی وهم در سطح میکروسکپی قابل مشاهده است. مانند بقیه ذرات بنیادیبهترین تعریف از فوتون توسط مکانیک کوانتومی ارائه می‌شود؛ که نشان دهنده ویژگی دوگانگی ذره وموج می‌باشد. فوتون دارای اسپین یک است، یعنی از لحاظ ذره‌ای بوزون به حساب می‌آید.

تعریف مدرن ازخصوصیات فوتون اولین بار توسط البرت انیشتین ارائه شد که علت آن توضیح مشاهدات تجربی بود که ان زمان با فیزیک کلاسیک که نور را فقط موج می‌دانست قابل توضیح نبود. از طرفی در توضیح پدیده جسم سیاه توسط ماکس پلانگ او مدلی نیمه کلاسیکی ارایه کرد که در آن با اینکه نور به عنوان موج توسط روابط ماکسول تعریف می‌شد ولی برای مقدار انرژی مقدارهای کوانتیده‌ای در نظر گرفته می‌شد که این مقدارها برابر کوانتوم‌های انرژی فوتون‌ها بودند که خود این مدل نیمه کلاسیک بعداً پایه‌های اولیه مکانیک کوانتومی را بنا نهاد بر اساس اصل دوبروی در مورد ذرات دو حالت ذره‌ای و موجی در نظر گرفته می‌شود، که البته این خاصیت در دنیای میکروسکوپی بیشتر مورد مطالعه‌است. به عنوان مثال، اگر ذره‌ای به جرم یک گرم که با سرعت معمولی در حال حرکت است، در نظر بگیریم طول موجمنتسب به این ذره چنان کوچک خواهد بود که اصلاً قابل ملاحظه نیست، اما در مورد ذراتی مانند الکترون این طول موج قابل توجه‌است؛ بنابراین با استفاده از این اصل می‌توان تابش الکترومغناطیسی را نیز متشکل از ذراتی دانست که این ذرات را فوتون می‌گویند.

محتویات

  [نهفتن] 

• ۱ واقعیت کوانتوم‌های نور
• ۲ رفتار دوگانه نور
• ۳ ویژگی‌های فیزیکی فوتون
• ۴ تائیدی دیگر بر وجود فوتون
• ۵ جرم فوتون
• ۶ منابع

واقعیت کوانتوم‌های نور[ویرایش]

بسته موجی

نظریه پلانک در ارتباط با بسته‌های انرژی تابشی تا اندازه‌ای مبهم بود و فقط به عنوان مبنایی برای توزیع آماری انرژی میان طول موجهای مختلف در طیف الکترومغناطیسی بکار می‌رفت. پنج سال بعد از پلانک، آلبرت اینشتین توانست این مفهوم را به صورت مشخص‌تری بیان کند. انیشتین مفهوم کوانتومی نور را برای توجیهاثر فوتوالکتریک به کار برد. بر این اساس فوتونها که دارای انرژی معینی هستند، بعد از برخورد با الکترونهای اتم، انرژی خود را به آنها داده و خود از بین می‌رود. این امر می‌تواند به عنوان یک مسئله برخورد میان دو ذره با استفاده از نظریه برخورد توضیح داده شود.

بعد از برخورد، فوتون از بین می‌رود و الکترون با انرژیی که از فوتون می‌گیرد، از ماده جدا می‌شود و سبب ایجاد یک جریان فوتوالکترونی در مدار خارجی می‌گردد. مقدار جریان در مدار خارجی بسته به تعداد فوتون‌هایی که بر سطح ماده موجود در کاتد تابیده می‌شود، متفاوت خواهد بود.

رفتار دوگانه نور[ویرایش]

برای بررسی پدیده‌های مربوطه به نور باید از دو روش موجی بودن و ذره‌ای بودن نور استفاده نمود. حقیقت این است که در برخی از پدیده‌ها نور رفتاری همچون یک ذره را دارد مانند اثر فوتوالکتریک؛ و در برخی از پدیده‌ها نور دارای رفتار موجی است. یعنی مانند یک موج عمل می‌کند. در آزمایش دو شکاف یانگ، طرح‌های تاریک و روشن به وجود امده را نمی‌توان بر اساس نظریه ذره‌ای بودن نور توضیح داد. در این ازمایش می‌توان بیان کرد که نور هم چون یک موج به دو شکاف برخورد کرده و هر شکاف مانند یک منبع جدید نور موجی عمل می‌کند. تداخلهای سازنده و ویرانگر این دو منبع نور موجی، باعث تولید طرح‌های تاریک و روشن بر روی پرده نمایش می‌شود. در این آزمایش نور همچنان از بسته‌های کوچک انرژی فوتون تشکیل شده، اما طوری رفتار می‌کند که گویی یک موج می‌باشد. اگر یک تک فوتون را به طرف دو شکاف یانگ شلیک نماییم، فقط یک نقطه نورانی بر روی پرده نمایش ظاهر می‌شود. حال اگر به شلیک فوتونهای پی در پی ادامه دهیم، انگاه طرح تاریک و روشن بر روی پرده نمایش ظاهر می‌شود. این آزمایش و نتیجه آن برای الکترون نیز صادق است. می‌توان گفت که رفتار جمعی (آماری) باریکه نور، به دو صورت ذره‌ای بودن و موجی بودن ظاهر می‌شود. در آزمایش فوتوالکتریک رفتار ذره‌ای نور ظاهر می‌شود. در اینجا فوتونهای همچون گلوله‌های پر انرژی به سطح فلز برخورد کرده، با انتقال انرژی به الکترونهای فلز آنها را تحریک کرده و یک جریان الکترونی پدیدار می‌شود.

ویژگی‌های فیزیکی فوتون[ویرایش]

فتون ذره‌ای بدون بار وبدون جرم وپایدار می‌باشد که دارای دو نوع پولاریزه ممکن با سه پارامتر پیوسته است که مولفه‌های بردار موج ان می‌باشند و طول موج ومسیر انتشار فوتون را مشخص می‌کنند فوتون از دیدگاه الکترو مغناطیسی بوزون محسوب میشودو بقیه اعداد کوانتومی ان مانند عدد لبتونی وباریونی ورنگ و.. صفر می‌باشد فوتون تقریباً از هر فرایند طبیعی ساطع می‌شود مانند زمانی که باری شتاب بگیرد یا مولوکول یا اتمی به ترازی پایین‌تر سقوط کند در فضای خلا فوتون با سرعت c یا همان سرعت نور حرکت می‌کند و این سرعت می‌تواند در محیطهای گوناگون تغییر کند. سرعت نور در مایعات کمتر از خلاء و در جامدات نیز کمتر از مایعات می‌باشد. تغییر سرعت نور پدیده شکست نور را باعث می‌شود. میزان شکست نور در هنگام عبور از محیطهای گوناگون به طول موج نور نیز بستگی دارد. در این وضعیت باید رفتار موجی نور را در نظر گرفت؛ و برای انرژی آن رابطه E=hc/λ=hν تعریف شده است که اولین بار توسط پلانگ ارایه شد که در ان h ثابت معروف به ثابت پلانک است که اولین باربطور تجربی توسط پلانگ محاسبه شد، λ وν بترتیب نمایانگر طول موج و بسامد یا فرکانس و c سرعت نور در خلاء است.
فوتون همچنین دارای تکانه زوایه‌ای اسپینی نیز می‌باشد که به فرکانس نور وابسته نیست و کلاً برای گروهی از ذرات بنیادی که اصطلاحا بوزون نام دارند مقداری معادل h/2π دارد که با نماد ħ معروف به اچ بار یا اچ خط نشان داده می شود، ضمناً برای هر اسپین دو راستای مختلف وجود دارد که با علامت‌های منفی و یا مثبت قبل از مقدار اسپین مشخص می‌شود.

تائیدی دیگر بر وجود فوتون[ویرایش]

نمایی از چگونگی انجام آزمایش پدیده کامپتون.

آزمایش دیگری که توانست وجود فوتونها را به‌صورت تجربی به اثبات رساند، مربوط به آزمایش است که توسط آرتور هالی کامپتون انجام شد. این آزمایش که بعدها ناماثر کامپتون را بر خود گرفت، به این صورت بود که تابش الکترومغناطیسی یا فوتون‌ها توسط مواد مختلف پراکنده می‌شود. به بیان دیگر، در این آزمایش فوتون بعد از تابش مقداری از انرژی خود را به یک الکترون تقریباً آزاد منتقل می‌کرد و خود با انرژی کمتر در راستای دیگر منحرف می‌شد. نتایج این آزمایش که با استفاده از مفهوم کوانتومی نور صورت می‌گرفت، با نتایج تجربی کاملاً تطابق داشت.

جرم فوتون[ویرایش]

در نظریه ذره‌ای نور، نور از ذراتی بنام فوتون تشکیل شده که با سرعت ۲۹۹،۷۹۲،۴۵۸ متر بر ثانیه یا c در خلا منتشر می‌شوند.
برای هر فوتون اندازه حرکتی (momentum) معادل p = h/λ معرفی شده که در آن h ثابت پلانک و λ طول موج فوتون است. در نظریه نسبیت فوتون جرم موثر گرانشی دارد و در میدان گرانشی تحت تاثیر قرار می گیردوچون نمی‌توان چهارچوب مرجع سکون برای یک فوتون تعریف کرد پس برای فوتون نمی‌توان جرم سکون تعریف کرد، می توان برای فوتون جرم معادل با انرژی آن تعریف کرد که برابر است با: m = E/c² = hν/c² = h/λc

ثابت پلانگ وانرژی موج

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

نشان افتخار که به سبب کشف ثابت پلانک، به ماکس پلانک تقدیم شده است. این نشان مقابل دانشگاه هومبُلت برلین نصب شده است، پلانک از سال ۱۸۸۹ تا ۱۹۲۸ در این دانشگاه تدریس می‌کرد.

ثابت پلانک، یک ثابت طبیعی در فیزیک است که بیان کننده اندازه کوچکترین واحد انتقال انرژی و از مفاهیم اساسی در مکانیک کوانتومی است. این ثابت به اسم ماکس پلانک فیزیکدان آلمانی نامیده شده است که در سال ۱۹۰۰ آن را کشف کرد. این ثابت در فیزیک با  نشان داده می‌شود و مقدار آن برابر است با:

در برخی از رشته های فیزیک بیشتر به جای  از (که با نام ثابت کاهیده پلانک شناخته و "اچ بار " خوانده می‌شود) استفاده می‌شود:

ثابت پلانک اول بار به عنوان ضریب تناسب بین انرژی فوتون، و بسامد() موج الکترومغناطیس مربوط به آن شناخته شد. به این رابطه «رابطۀ پلانک» یا «رابطۀ انیشتین-پلانک» گفته میشود.

پیدایش[ویرایش]

ماکس پلانک اولین بار برای حل مسأله تابش جسم سیاه ثابت پلانک را معرفی کرد. مفهوم جسم سیاه ۴۰ سال پیش از پلانک توسط کیرشهوف مطرح شده بود. وقتی جسم سیاهی در دمای خاصی قرار میگیرد، امواج الکترومغناطیس تابش میکند. انرژی تابش شده از جسم سیاه با دمای آن بر اساس قانون استفان-بولتزمن تغییر میکند. همچنین طیف امواج الکترومغناطیس تابش شده از جسم سیاه در طول موج خاصی که با دمای جسم سیاه رابطه دارد بیشینه میشود که به رابطۀ جابجایی وین شناخته میشود. نظریه الکترومغناطیس کلاسیک ومکانیک آماری از توضیح این قوانین تجربی عاجز بودند. طیف تابش جسم سیاه که از این نظریات کلاسیک به دست میامد رابطه ریلی-جینز بود که در طول موج های کوتاه (بسامد های زیاد) به شدت با این قوانین تجربی در تضاد بود. به این عدم توافق فاجعه ماوراء بنفش گفته میشد.

پلانک فرض کرد که معادله حرکت نور مجموعه ای از نوسانگرهای هماهنگ در همه بسامدهای ممکن است. او میخواست با این فرض معادله ای برای طیف تابش جسم سیاه بدست بیاورد. در این بین برای بدست آوردن جواب یکتا فرض کرد که انرژی هر N نوسانگر هماهنگ به جای پذیرش مقادیر پیوسته، تنها مقادیر گسسته ای را اختیار می کند. او نشان داد که برای اینکه بتوان از این روش قانون جابجایی وین را بدست آورد، لازم است که این واحد های کوچک انرژی با بسامد نوسانگر های هماهنگ متناسب باشد. این رابطه امروزه به نام «رابطۀ پلانک» شناخته میشود.

فرض گسسته بودن انرژی امواج الکترومغناطیس نه تنها مشکل طیف تابش جسم سیاه را حل کرد، که باعث انقلابی در فیزیک قرن بیستم به نام نظریه مکانیک کوانتمی شد.

کاربردها[ویرایش]

کاربرد این مقدار قبل از همه در معادله شرودینگر و معادله دیراک است. از این گذشته نیز در موارد زیر:

• معادله هایزنبرگ:

• اصل عدم قطعیت:

موج وانواع ان

دید کلی

وقتی که صحبت از موج به میان می آید. بلافاصله به یاد امواج خروشان دریا می افتیم که به طرف ساحل می‌آیند و خود را به صخره‌ها می‌کوبند. این امواج مقادیر زیادی انرژی را از دور دستهای دریا با خود به ساحل می آورند. امواج پیوسته به طرف ساحل در حرکت هستند، لذا آب فقط در محل خود بالا و پایین ، یا عقب و جلو می‌رود. اما در واقع موج فقط به همین نوع خاص امواج ختم نمی‌شود. بلکه امواج مختلفی را می توان نام برد که در زندگی روزمره خود با آنها مواجه می‌شویم، ولی بی توجه از کنا آنها عبور می‌کنیم. به عنوان نمونه می‌توان به حرکت برگهای درختان که در پاییز آرام آرام به زمین می‌افتند، تکه سنگی که به داخل آب می‌افتد و امواجی را بر سطح آب ایجاد می‌کند، امواج صوتی و هزاران نمونه دیگر اشاره کرد.

فیزیکدانان آشفتگی روی سطح اقیانوسها را موج دوره‌ای (تناوبی) می‌گویند. این آشفتگی یک نقش یکسان را بطور پیوسته تکرار می‌کند. جهان پر از امواج دوره‌ای است، اگر چه بیشتر آنها نامرئی هستند. تمام این امواج آشفتگیهای دوره‌ای هستند که وجود ، اشتراک زیادی باهم دارند. اما غیر از امواج دوره‌ای ، امواج دیگری نیز وجود دارند که فقط برای یک لحظه دوام می‌آورند، این نوع امواج را امواج پالسی می‌گویند. ریگی که به سطح آب می‌افتد. فلاش دوربین عکاسی ، صدای شلیک گلوله از تفنگ از این گونه‌اند. 

مشخصات موج

• دامنه موج: دامنه موج ، یکی از مشخصات هر موج حرکت نوسانی است که برای توصیف ریاضی آن لازم است و آن عبارتست از بیشینه جابجایی جسم نوسان کننده از موضع تعادل آن.
  
• دوره تناوب: دوره تناوب هر نوسان مدت زمانی است که طول می‌کشد، تا یک نوسان کامل انجام شود. این مشخصه نیز برای توصیف ریاضی حرکت نوسانی لازم است.
  
• فرکانس موج: عکس دوره تناوب را بسامد یا فرکانس می‌گویند. بنابراین واحد آن نیز عکس زمان می‌باشد در اصطلاح علمی هرتز می‌گویند.

تقسیم بندی کلی موج

• امواج مکانیکی: موجی را که برای انتقال خود نیاز به محیط مادی دارد را موج مکانیکی می‌گویند. به عبارت دیگری می‌توان گفت که این امواج در خلا منتشر نمی‌شوند. انواع مختلف امواج مکانیکی را می‌توان با در نظر گرفتن چگونگی رابطه بین حرکات ذرهه‌ای ماده با راستای انتشار خود امواج از هم تمییز داد. اگر حرکت ذرات ماده حامل موج ، بر راستای انتشار موج عمود باشد. در این صورت موج حاصل را موج عرضی می‌گویند. به عنوان مثال ، هرگاه انتهای یک ریسمان قائم تحت کشش را به عقب و جلو به نوسان در آوریم، یک موج عرضی در آن به راه می‌افتند. این آشفتگی در طول ریسمان پیش می‌رود ولی ارتعاش ذره‌های ریسمان بر راستای انتشار آشفتگی عمود است.
  
  از طرف دیگر هرگاه جابجایی ذرههای حامل موج مکانیکی در راستای انتشار انجام بگیرد یک موج طولی خواهیم داشت. به عنوان مثال هرگاه انتهای یک فنر قائم کشیده شده را به بالا و پایین به نوسان در آوریم، یک موج طولیدر فنر به راه می‌افتد و حلقه‌های فنر در راستایی که این آشفتگی در طول فنر طی می‌کند، به بالا و پایین ارتعاش خواهند کرد. امواج صوتی از جمله امواح طولی هستند. البته امواج دیگری نیز وجود دارند که نه بطور کامل طولی و نه بطور کامل عرضی هستند. به عنوان مثال امواج روی سطح آب از این گونه‌اند.
  
• امواج غیر مکانیکی: این امواج برای انتشار خود به محیط مادی نیاز ندارند و در خلا نیز منتشر می‌شوند. از جمله این امواج می‌توان به امواج الکترومغناطیسی ، امواج رادیو و تلویزیون ، امواج فرابنفش ، امواج نوری ، امواج ماکروویواشاره کرد.
  
• موج مادی: در مکانیک کوانتومی به هر ذره مادی یک موج نسبت می‌دهند. به عبارت دیگر برای هر ذره ماده دو گونه طبیعت در نظر گرفته می‌شود. طبیعت موجی و طبیعت ذره‌ای. این دو حالت هیچ وقت بطور همزمان در نظر گرفته نمی‌شود. یعنی امکان ندارد در یک پدیده هم حالت موجی و هم حالت ذره‌ای در مورد یک ذره در نظر گرفته شود.
  
• امواج را معمولا بر اساس جبهه موج نیز می‌توان به دو گروه امواج تخت و امواج کروی تقسیم کرد. اگر آشفتگیها فقط در یک راستا منتشر شوند، امواج را امواج تخت می‌گویند. در هر لحظه معین ، وضعیت در تمام نقاط یک صفحه عمود بر راستای انتشار ، یکسان است. جبهه‌های موج به شکل تخت و پرتوها به صورت خطوط راست و موازی هستند. اما اگر آشفتگی از یک چشمه موج در تمام جهات بطرف خارج منتشر شود، در اینصورت جبهه موج شکل کروی دارند و پرتوها خطهای شعاعی هستند. در چنین حالت موج را موج کروی گویند. البته شکلهای دیگری نیز برای جبهه موج می‌توان در نظر گرفت که حالت استوانه‌ای از این جمله می‌باشد.
• موج
  نویسنده: فریبا فتحی - چهارشنبه ٢٤ خرداد ۱۳٩۱

  به هر آشفتگی در محیط که در فضا یا فضازمان منتشر می‌شود و اغلب حامل انرژی است موج می‌گویند. اگر این آشفتگی در میدان‌های الکترومغناطیسی باشد، آن را موج الکترومغناطیسی می‌نامند. در امواج الکترومغناطیسی میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی به طور عمود بر یکدیگر نوسان می‌کنند و با سرعت نورانتشار پیدا می‌کنند. نور و امواج رادیویی از این نوع هستند.

  امواج مکانیکی نوعی از امواج هستند که فقط در یک محیط مادی منتشر می‌شوند. انتشار این گونه امواج به دلیل نیروهای داخلی در محیط در اثر تغییر شکل ایجاد شده (آشفتگی) می‌باشد. این نیروها تمایل به بازگرداندن محیط به حالت اولیه را دارند. بعضی از انواع امواج مکانیکی امواج صوت، امواج زلزله و امواج آباست.

  موج‌ها به دو دسته امواج طولی و امواج عرضی تقسیم می‌شوند. در امواج طولی، سرعت انتشار موج موازی با حرکت نوسانی آن است، در حالی که، در امواج عرضی این سرعت عمود بر آن است. امواج الکترو مغناطیسی از نوع امواج عرضی هستند.

  الکترومغناطیس

  بازه قابل رویت فقط قسمت کوچکی از طیف امواج الکترومغناطیسی را تشکیل می‌دهد.

  تعاریف

  توافق بر روی یک تعریف واحد برای واژه موج چیزی است که امکان ندارد. یک ارتعاش یا لرزش (ویبراسیون) را می‌توان به صورت یک حرکت به عقب و جلو پیرامون نقطهٔ m در اطراف یک مقدار مرجع تعریف نمود. با وجود این، تعریف مشخصات کافی برای موج که باعث کیفیت بخشیدن به آن می‌شود موضوعی قابل انعطاف است. این اصطلاح اغلب به طور ذاتی به صورت انتقال نوسانات در فضا مطرح می‌شود که با حرکت شی که فضا را پر کرده یا اشغال نموده در ارتباط نیست. در یک موج انرژی یک ارتعاش عبارتست ازانرژی شی که دارد از منبع به فرم یک اغتشاش و نوسان در داخل محیطی که آن را احاطه کرده یا در پیرامون آن است دور می‌شود (هال ۱۹۸۰). با وجود این، این حرکت در مورد یک موج ساکن و ایستاده، مسئله برانگیز است. برای مثال، یک موج روی یک طناب یا نخ که انرژی در آن به طور مساوی در هر دو جهت منتشر می‌شود یا برای امواج الکترومغناطیسی یا امواج نوری در خلا، جاییکه مفهوم محیط واسطه‌ای دیگر قابل کاربرد نیست. به خاطر چنین دلایلی نظریهٔ موج بیان کننده یک شاخه خاص از فیزیک است، که به خواص موج مستقل از آنکه منشا فیزیکی آن چه چیزی باشد وابسته‌است (استراوسکی و پتاپو،۱۹۹۹). این خاصیت منحصر بفرد که با مستقل بودن از منشا فیزیکی و با تکیه بسیار روی منشا در موقعی که یک مورد خاص از یک فرآیند موجی را در نظر می‌گیریم همراه می‌گردد.

  مثال: آکوستیک از اوپتیک متمایز می‌گردد. به این صورت که امواج صوتی دارای منشا مکانیکی، بیشتر از امواج الکترومغناطیسی در موقع انتقال انرژی لرزشی یا ارتعاشی به انرژی مکانیکی تبدیل می‌شوند. مفاهیمی از قبیل جرم، گشتاور، اینرسی، یا خاصیت کشسانی (ارتجاعی) موقع شرح دادن آکوستیک بسیار مهم هستند. (برخلاف اوپتیک هنگام بررسی فرآیندهای موجی). این تفاوت در منشا باعث ایجاد مشخصات موجی خاص متفاوت از محیطی که با آن سر و کار داریم می‌شود . (به عنوان مثال، در موارد مربوط به هوا: فشار تابش موج‌های تلاطمی و... . در موارد جامد(اجسام صلب): امواج نور، تجزیه نور و ...) خواص دیگر، اگر چه آنها هم معمولاً از طریق منشا مشخص می‌شوند، ممکن است به تمام امواج تعمیم داده شود. به عنوان مثال، با توجه به آنهایی که بر اساس منشا مکانیکی پایه گذاری شده اندمی توان اغتشاشاتی در فضابرای امواج آکوستیک بر حسب زمان انجام داد اگر وفقط اگر وسیله مورد بحث بسیار سخت و یا بسیار نرم و انعطاف پذیر نباشد . اگر تمام اجزای تشکیل دهنده وسیله به صورت محکم به یکدیگر متصل شده باشند، تمام اجزای آن به شکل یک جسم واحد و بدون هیچ گونه تاخیری در انتقال نوسان، به ارتعاش در می‌آیند. که در این صورت هیچ حرکت موجی نخواهیم داشت. از سوی دیگر، اگر تمامی اجزا مستقل از یکدیگر بودند، هیچ انتقال ارتعاشی وجود نداشت. عبارات مذکور در بالا با فرض آنکه موج به هیچ منشا نیاز نداشته باشد بی معنی خواهد بود، اگر چه آنهاویژگی که از خود بروز می‌دهندمستقل از منشا آنها باشد: در طول یک موج، فاز یک ارتعاش (مکان و موقعیتی که در داخل سیکل نوسان اشغال کرده ) برای نقاط مجاور متفاوت می‌با شد و علت آن نیز این است که نوسان در زمان‌های متمایز به این نقاط می‌رسد. به صورت مشابه، پردازش فرآیندهای موج که از مطالعه درباره پدیده‌های موجی با سرچشمه‌هایی متفاوت با سر چشمه امواج صوتی حاصل می‌شود می‌تواند برای فهم هر چه بیشتر پدیده‌های صوتی بسیار با اهمیت باشد. یک مثال مناسب از این نمونه، قاعده تداخل یانگ می‌باشد ( یانگ،۱۸۰۲ ) این اصل برای اولین بار در تحقیقات یانگ پیرامون نور مطرح شد و هنوز نیز می‌تواند مطابق تعدادی از مفاهیم خاص دیگر ( برای مثال، پخش شدن صوت توسط صدا ) موضوعی پژوهشی در مطالعه صوت باشد.

   ویژگی‌ها

  امواج متناوب توسط فاکتورهای اوج (بالاترین نقاط در امواج) و پایین‌ترین نقاط توصیف می‌شوند و البته ممکن است گاهی بر اساس طولی یا عرضی طبقه بندی گردند. امواج عرضی به امواجی اطلاق می‌شود که دارای ارتعاش‌هایی عمود بر جهت و انتشار موج باشند. مانند امواج طناب و امواج الکترومغناطیسی. امواج طولی دسته‌ای از امواج هستندکه در جریان انتشار موج دارای نوسانات موازی هستند مانند بیشتر امواج صوتی. زمانی یک شی بر روی موج یک آبگیر به بالا و پایین برود، حرکت بر روی یک مسیر دوار را تجربه می‌کند زیرا این امواج، امواج عرضی یا سینوسی نمی‌با شند.

  A=در آب‌های عمیق

  B=در آب‌های کم عمق

  ۱=عبور موج

  ۲=اوج

  ۳=افت

  ریز موج‌ها روی سطح برکه در حقیقت ترکیب طولی و عرضی امواج هستند. بنابراین نقاط روی سطح، مسیر دایره‌ای را دنبال می‌کنند ونقاطی که روی سطح قرار می‌گیرنداز این مسیر دایره‌ای تبعیت می‌کنند.تمام امواج می‌توانند موارد زیر را تجربه کنند:

  موج مستقیم از طریق برخورد با سطح منعکس کننده تغییر می‌یابند = انعکاس

  موج مستقیم از طریق مداخله یک شی جدید تغییر می‌یا بند = انعکاس

  خم شدن امواج مانند تاثیر متقابل آنها در برابر موانعی است که در مسیرشان وجود دارد = پراش بیشترین شناخت طول موج روی حالت پرش شی است.

  موقعیت دو موج که با هم برخورد می‌کنند =تداخل

  موجی که با بسامد شکسته می‌شود = انتشار

  حرکات موج نوری در مسیر مستقیم – خطوط انتشار

  یک موج اگر بتواند فقط در مسیر مستقیم نوسان کند دوگانگی می‌یابد. دوگانگی عرضی موج حاکی از نوسان مستقیم آن است و عمود برجهت حرکت است. امواج طولی مانند امواج صوتی دوگانگی بروز نمی‌دهند زیرا این امواج نوسان مستقیم در طول حرکت دارند و با فیلتر پولازیزه گر پولاریزه می‌شوند.

  مثال: امواج سطح اقیانوس که با صخره‌ها برخورد می‌کنند. امواج سطح اقیانوس که پرتلاطم هستند در میان آب منتشر می‌شوند. امواج رادیو یی، ریز موج‌ها، مادون قرمز، امواج مرئی، فرابنفش، پرتو x و پرتو گاما از پرتو افکنی پرتوهای الکترومغناطیسی ساخته شده‌اند. در این شرایط انتشار بدون وجود محیط در میان خلأ ممکن است. این امواج الکترومغناطیس در ۲۹۹ و ۷۹۲ و ۴۵۸ متر بر ثانیه در خلأ حرکت می‌کنند.

  انواع موج

  صوت یک موج مکانیکی است که در میان هوا، مایعات و جامدات منتشر می‌شود. موج ترافیک (یعنی انتشار متفاوت و متراکم وسایل نقلیه و ...) که می‌تواند به عنوان مدلی از امواج سینماتیک باشد. مانند اولین طرح آقای .J.Mلایت هیل. امواج لرزه‌ای در زمین به صورت برشی S و طولی P می‌باشند که در سطح زمین و بین لایه‌ها به موجهای لاو L و رایلی R هم تبدیل می‌شوند. امواج گرانشی که عبارتند از نوسانات و بالا و پایین شدن در انحنای زمان -فضا که به وسیله اصل عمومی نسبیت پیش بینی شده‌است .این امواج چند بعدی هستند و به طور تجربی مشاهده می‌شوند.

  امواج ساکن: در گردش سیالات اتفاق می‌افتند و از طریق تأثیر کرولیز ذخیره می‌شوند.

  توصیف ریاضی

  یک موج با دامنه ثابت است.

  شکل و نمایشی از یک موج (منحنی آبی رنگ که خیلی سریع تغییر می‌کند) و پوشش آن (منحنی قرمزکه با سرعت آهسته تری تغییر می‌کند)

  به عقیده ریاضیدانان ساده‌ترین یا اساسی‌ترین موج، امواج هارمونیک سینوسی است که آن را با توصیف می‌کند. که A دامنه موج است یعنی بیشترین مقدار بی نظمی در طول نوسان موج (بیشترین فاصله از بلندترین نقطه اوج تا تعادل در یک نمونه کامل، یعنی ماکزیمم مسافت قایم بین مبدأ و موج.) واحد دامنه به نوع موج بستگی دارد. موج‌هایی که روی طناب هستند دامنه شان به صورت یک بعد بیان می‌شود. امواج صوتی مانند فشار (پاسکال) و امواج الکترومغناطیس مانند دامنه‌ای از میدان الکتریکی (ولت / متر)بیان می‌شوند. دامنه ممکن است ثابت باشد (در این شرایط موج یا cw هست یا موج ثابت) یا ممکن است با زمان و موقعیت تغییر کند. فرم متغیر دامنه، موج پوششی نامیده می‌شود.

  طول موج ( اشاره به ) مسافت بین دو قله متوالی (یا یک فرورفتگی و برجستگی) است. معمولاً واحد آن متر است و همچنین با نانومتربرای طیف الکترومغناطیس بخش نوری بیان می‌شود. یک تعداد موج K می‌تواند با طول موج به هم ربط داده شود. امواج را می‌توان به وسیله حرکت هارمونیک نشان داد. دوره T، زمان برای یک نوسان کامل موج است.

  بسامد f (که با نشان می‌دهند) تعداد دوره‌هایی است که در واحد زمان انجام می‌دهند (برای مثال یک ثانیه) و آن با هرتز اندازه گیری می‌شود.

  بسامد ودوره عکس یکدیگرند.

  بسامد زاویه‌ای بیان کننده بسامد از نظر رادیان است و بستگی به بسامد دارد. بسامد زاویه‌ای با بسامد از طریق رابطه زیر ارتباط دارد:

  دو نوع سرعت وجود دارد که امواج را به هم پیوند می‌دهد. اولین سرعت سرعت انتشار موج است که توسط بیان می‌شود و دومین، سرعت گروهی است که سرعت متغیری در شکل‌های متنوع موج ایجاد می‌کند. این سرعت می‌تواند به موج منتقل شود. و با فرمول زیر ارائه می‌شود:

  معادله موج

  معادله دیفرانسیل موج به صورت زیر نوشته می‌شود.

  در اینجا سرعت انتشار موج می‌باشد. جواب این معادله (در حالت یک‌بعدی) به صورت زیر است ( دامنه موج است.):

  عدد موج، سرعت زاویه‌ای، طول موج، فاز، دوره تناوب و بسامد حرکت نوسانی نام دارند.

  معادله موج یک معادله دیفرانسیلی است که در هر زمان، تحول موج هارمونیک را توصیف می‌کند . معادله موج فرم متفاوتی دارد و تا اندازه‌ای بستگی به این دارد که موج چگونه منتقل می‌شود و معمولاً از طریق حرکت به دست می‌آید. توجه به دامنه موج یعنی حر کت پایین طناب در طول محورx و متغیر u (که معمولاً وابسته به x وt ) معادله موج در سه بعد است که با فرمول زیر بیان می‌شود.

  که به صورت معادله لاپلاسی می‌باشد.

  سرعت v هم به شکل موج و هم به محیطی که موج از طریق آن منتقل می‌شود بستگی دارد . یک راه حل کلی برای معادله موج در یک بعد تو سط دی–آلبرت داده شده‌است. که به این صورت است:

  این راه حل را می‌توان به صورت دو پالس که در جهات مخالف حرکت می‌کنند( F در جهت x و G در خلاف جهت x)در نظر گرفت. اگر مادر معادله بالابه جای x ، xوy وz جایگزین کنیم آن وقت ما انتشار موج در سه بعد را تو صیف می‌کنیم. معادله شرودینگر رفتار موج گونه ذرات را در مکانیک توصیف می‌کند. راه حل‌هایی برای این معادله، عبارتند از توابع موجی که می‌توانند به شرح سرانجام احتمالی ذرات بپردازند . موج ساده یا متحرک که گاهی موج پیش رو نیز نامیده می‌شود، اختلالی است که با دو عامل زمان t و مسافت z تغییر می‌کند. که با فرمول زیر ارائه می‌شود.

  جایی که (A(z,t پوشش دامنه‌ای که برای موج داریم و K تعداد موج و نمایانگر فاز موج است. سرعت فاز v_pاین موج توسط نشان داده می‌شود. ( نمایانگر طول موج است.

  امواج ایستاده

  مقالهٔ اصلی: امواج ساکن

  موج ایستاده در وضعیت ساکن

  نقاط قرمز نمایانگر گره‌های موج هستند. موج ایستاده که با عنوان موج ساکن نیز شناخته می‌شود موجی است که در وضعیت ثابت باقی می‌ماند. این پدیده زمانی اتفاق می‌افتد که وسیله‌ای در مسیری خلاف جهت موج در حرکت باشد و یا این موج می‌تواند در نتیجه تداخل دو موج از دو سوی متفاوت ایجاد شود. مجموع دو موج منتشر شده از سوی مقابل هم (با دامنه و بسامد یکسان) یک موج ایستاده را به وجود می‌آورد. به طور عادی، موج ایستاده زمانی تولید می‌شود که انتشار موج دورتر از مانع باشد. بنابراین، علت انعکاس موج وجود یک موج مخالف است. به عنوان مثال، زمانی که تار ویولن جابه جا می‌شود امواج طولی منتشر می‌شوند تا جایی که تار در جایش محکم قرار گیرد. بالاتر از جایی که موج بر می‌گردد در خرک و مهره دو موج در فاز مخالف هم هستند و یکدیگر را دفع می‌کنند در نتیجه یک گره تولید می‌شود. در وسط راه، بین دو گره یک شکم تولید می‌شود جایی که دو موج از سوی مقابل هم منتشر می‌شوند موج‌ها روی هم افزایش می‌یابند و عضو بیشینه می‌شوند و به طور معمول انرژی برای انتشار موج نمی‌ماند.

  از نگاه دیگر:

  لرزش طبیعی اکوسیتیک، تشدید کننده هلم هولتز و دریچه لوله صوتی.

  انتشار میان طناب

  سرعت موج در حال حرکت در امتداد یک تار مرتعش شونده به طور مستقیم متناسب با ریشه دوم کشش تار به چگالی خطی (μ)است: