3.3- තරංග වල ගුණ

0
874
  • පහත දක්වන තරංග ගුණ උසස් පෙළ දී අධ්‍යයනය කෙරේ,
    • පරාවර්තනය
    • වර්තනය
    • විවර්තනය
    • නිරෝධනය
    • ධ්‍රැවණය
  • පරාවර්තනය හා විවර්තනය තරංග වාදයෙන් මෙන්ම අංශු වාදයෙන් ද පැහැදිලි කළ හැකි නමුත් විවර්තනය, නිරෝධනය සහ ධ්‍රැවණය පැහැදිලි කළ හැක්කේ තරංග වාදයෙන් පමණි.
  • එබැවින් ඒවා තරංග වලට ආවේණික ගුණ ලෙස සැලකේ.

පරාවර්තනය

  • ඒක් මාධ්‍යයක ගමන් ගන්නා තරංගයක් එම මාධ්‍යෙයන් තවත් මාධ්‍යයක් වෙන් කරන පෘෂ්ඨයේ වැදි නැවත මුල් මාධ්‍යයට ම පිවිසීමේ ප්‍රතිඵලය තරංග පරාවර්තනය නම් වේ.
  • පතන හා පරාවර්තිත තරංග එකම වර්ගයේ වන නිසා හා එකම මාධ්‍ය තුළ පවතින නිසා පරාවර්තන යෙදී තරංග වේගය වෙනස් නොවේ.
  • තරංගයක සංඛ්‍යාතය පාලනය වන්නේ තරංගය උපදවන ප්‍රභවය මගිනි. පතන හා වර්තිත තරංග එකම ප්‍රභවයකින් ජනනය වූ ඒවා නිසා පරාවර්තන යෙදී සංඛ්‍යාත වෙනස් නොවේ.
  • මෙවිට V=f λ අනුව පෙනී යන්නේ පරාවර්තන යෙදී තරංග ආයාමය ද වෙනස් නොවන බවයි.
  • පරාවර්තන යෙදී තරංගයක දිශාව වනස් වන අතර පූර්ණ අභ්‍යන්තර පරාවර්තනය දී හැර සෙසු සියලු පරාවර්තන වල දී පතන තරංග ශක්තියෙන් කොටසක් දෙවන මාධ්‍යයට පිවිසෙන නිසා පරාවර්තිත තරංගයේ විස්තාරය අඩුවේ.

පරාවර්තන ස්වරූප

  • පරාවර්තන ස්වරූප දෙකකි,
    • දෘඩ පරාවර්තනය
    • මෘදු පරාවර්තනය
දෘඩ පරාවර්තන
This image has an empty alt attribute; its file name is Annotation-2020-12-09-110119.jpg
  • ඇදි තන්තුවක හටගත් තීර්යක් තරංග කොටසක් (ස්පන්දයක්) රූපයේ දැක්වේ. එය A දෙසට ප්‍රගමනය වෙමින් පවතී.
  • A හිදී තරංග පරාවර්තනය වීමට නියමිතය.
  • A හිදී තන්තුව ආධාරකයට තදින් ගැටගසා ඇත්නම් A හි ඇති අංශුවලට කම්පනය වීම අසීරුය. මෙවැනි මායිමක් දෘඩ මායිමක් නම් වේ.
  • දෘඩ මායිමක දේ සිදුවන පරාවර්තනය දෘඩ පරාවර්තනය යි.
  • දෘඩ පරාවර්තනයක් සිදුවන්නේ ලක්ෂණ දෙකකට අනුකූලවය.
    • පතන හා පරාවර්තිත තරංග වල 180° ක කලා වෙනසක් සිදු වේ.
    • පතන හා පරාවර්තිත තරංග වල ඉදිරිපස මෙන්ම පසු පසද ස්වරූප සමාන වේ.
මෘදු පරාවර්තනය
This image has an empty alt attribute; its file name is Annotation-2020-12-09-113333.jpg
  • A හි අංශුවලට කම්පනය වීමට නිදහස ඇති නිසා එවැනි ස්ථානයක් මෘදු මායිමක් ලෙස හැඳින්වේ.
  • මෘදු මායිමක දි සිදුවන පරාවර්තනය මෘදු පරාවර්තනය යි.
  • මෘදු පරාවර්තනයක් සිදුවන්නේද ලක්ෂණ 2කට අනුවයි.
    • පතන හා පරාවර්තිත තරංගවල කලා වෙනසක් නොමැත.
    • පතන හා පරාවර්තිත තරංග වල ඉදිරිපස ස්වරූප මෙන්ම පසුපස ස්වරූප ද සමාන වේ.

වර්තනය

  • එක් මාධ්‍යයක ගමන් ගන්නා තරඟයක් වෙනත් මාධ්‍යයකට පිවිසීම වර්තනය නම් වේ.
  • මාධ්‍ය වෙනස් වන බැවින් වර්තන යෙදී තරංග වේගය වෙනස් වේ.
  • පතන හා වර්තිත තරංග එකම ප්‍රභවයකට අයත් නිසා වර්ථනයේදී සංඛ්‍යාතය වෙනස් නොවේ.
  • මෙවිට v=f λ අනුව පෙනී යන්නේ වේගය වෙනස් වූ සාධකයෙන්ම λ ද වෙනස් වූ බවයි.
  • පතන තරංගයේ ශක්තියෙන් කොටසක් පරාවර්තනය වන නිසා වර්තිත තරංගයේ ශක්තිය පතන තරංගයේ ශක්තියට වඩා අඩුවේ.
  • ඒ නිසා වර්තිත තරංගයේ විස්තාරය වෙනස් වේ.

රැලිති ටැංකිය

  • රැලිති ටැංකිය යනු තරංග වල විවිධ ගුණ ආදර්ශනය කිරීම සඳහා යොදාගත හැකි නොගැඹුරු ජලය සහිත වීදුරු ටැංකියකි.
  • ආලෝක ප්‍රභවයන් පිටවන ආලෝකය ශීර්ෂ හරහා ගමන් කිරීමේදී අභිසරණය වන අතර නිම්න හරහා ගමන් කිරීමේදී අපසරණය වේ.
  • මේ අනුව ශීර්ෂ වලට අනුරූපව දීප්තිමත් වාටි සහිත ඡායා ද නිම්න වලට අනුරූප අඳුරු වාටි සහිත ඡායා ද තිරය මත දිස් වේ.
  • කෙසේ වුවද මෙම ඡායා තියුණු ලෙස දිස් වන තෙක් සුදුසු පරිදි ආලෝක ප්‍රභවය උස් පහත් කිරීමට සිදුවේ.
  • රැලිති ටැංකියේ ඇති ජලය වේගය සන්තතිකව වෙනස් වී λ ද සන්තතිකව වෙනස් වේ.
  • මෙවිට පෙරකී වෙනස්වීම් නිරීක්ෂණය කිරීම අපහසු වේ. මේ නිසා රැලිති ටැංකිය ට ජලය පිරවූ පසු ලෙවල් ආධාරයෙන් ටැංකිය ලෙවල් කළ යුතුය.
  • රැලිති ටැංකියේ ජල පෘෂ්ඨය මත ප්‍රගමනය වන ජල තරංග ස්ථාවරව දර්ශනය කර ගැනීමට සැනලි පහනක් හෝ භ්‍රමේක්ෂයක් භාවිතා කළ හැකිය.
  • ජල පෘෂ්ඨය මත ප්‍රගමනය වන තරංග වීදුරු බිත්තිවල වැදී පරාවර්තනය වී මුල් තරංග සමග අධිස්ථාපනය වුවහොත් අපගේ නිරීක්ෂණ වලට බාධා ඇතිවේ.

මෙය වැළැක්වීමට රැලිති ටැංකියේ උපාංග කට්ටලයේ ඇති තරංග අවශෝෂක ඉවුරු සවි කිරීම හෝ එවැන්නක් නැතිනම් කම්බි දැලක් හෝ වැලි භාවිතයෙන් කෘතිම ඉවුරක් සකසා ගැනීම කළ හැකිය.

  • රැලිති ටැංකිය මගින් තරංග වල විවිධ ගුණ ආදර්ශනය කිරීමේදී ඒ සඳහා බොහෝවිට තරංග ආයාමයන්ගේ සිදුවන වෙනස්වීම නිරීක්ෂණය කෙරේ.
  • රැලිති ටැංකියේ ඇති ජලයේ ගැඹුර සන්තතිකව වෙනස් වුවහොත් වේගය සන්තතිකව වෙනස් වී λ ද සන්තිතික ව වෙනස් වේ.
  • මෙවිට පෙරකී වෙනස්වීම් නිරීක්ෂණය කිරීම අපහසු වේ මේ නිසා රැලිති ටැංකියට ජලය පිරවූ පසු ලෙවල්ය ක් ආධාරයෙන් ටැංකිය ලෙවල් කළ යුතුය.

විවර්තනය

  • තරංගයක් ප්‍රචාරණය වන අවකාශය තුළ ඊට මුණගැසෙන සිදුරු, බාධක හෝ කොන් සහිත ස්ථාන අසල දී තරංගය නැමී ගමන් කිරීමේ ප්‍රතිඵලය විවර්තනය නම් වේ.

තරංග අධිස්ථාපන මූලධර්මය

  • සජාතීය තරංග කිහිපයක් එකවර එක ලක්ෂයක් මත ක්‍රියා කිරීමේ දී එම ලක්ෂයේ හි ඇතිවන සම්ප්‍රයුක්ත විස්ථාපනය එකෙක් තරංගය වෙන වෙනම එම ලක්ෂයන්ගේ ඇතිකළ විස්ථාපන වල දෛශික එකතුවට සමාන වේ.

නිරෝධනය

  • සජාතීය තරංග කිහිපයක් එකවර එක ලක්ෂයක් මත ක්‍රියා කිරීමේදී එම ලක්ෂ්‍යයේ සම්ප්‍රයුක්ත විස්ථාපනය වැඩිවීමේ හෝ අඩුවීමේ සංසිද්ධියයි.
  • සම්ප්‍රයුක්ත විස්ථාපනය වැඩි වන්නේ නම් එය නිර්මාණකාරි නිරෝධනය (අස්ථ්‍යත්මක) ලෙසද සම්ප්‍රයුක්ත විස්ථාපනය අඩු වන්නේ නම් එය විනාශකාරී නිරෝධනය (නස්ථ්‍යත්මක/නාශක) නම් වේ.

රැලිති ටැංකිය මගින් නිරෝධනය ආදර්ශනය කිරීම

  • නිරෝධනය නිරීක්ෂණය ගැලවීම සඳහා එය කිසියම් පිළිවෙලකට සිදුවී නිරෝධන රටා ඇති විය යුතුය.
  • මේ සඳහා ප්‍රභව දෙකෙහි සංඛ්‍යාත සමාන වී ඒවා එකම කලාවේ හෝ නියත කලා අන්තරයක් ඇතිව කම්පනය විය යුතුය.

ධ්‍රැවණය

  • විවිධ දිශා ඔස්සේ කම්පන සිදුකරන තීර‌්‍යක් තරංගයක් ඇතැම් විශේෂිත මාධ්‍ය හරහා ගමන් කිරීමේ දී එක් දිශාවකට ඇති කම්පන ඉවත්වීමේ සංසිද්ධියයි.
  • ධ්‍රැවණය අදාළ වන්නේ තීර්යක් තරංග වලට පමණි.

තරංග ප්රගමනය

  • ප්‍රගමනය සිදු වන ආකාරයට තරඟ ප්‍රභේද දෙකකට වෙන් කර දැක්විය හැකිය.
    • ප්‍රගමන තරංග
    • ස්ථාවර තරංග
  1. ප්‍රගමන තරංග
    • මාධ්‍ය ඔස්සේ ඉදිරියට ප්‍රචාරණය වන්නා වූ තරංග ප්‍රගමන තරංග නම් වේ.
    • ඕනෑම තරංග ප්‍රභේදයක තනි හුදකලා තරංගයක් ගත්කල ඒ සියල්ල ප්‍රගමන තරංග ගණයට අයත් වේ
      • උදා :- බාධක රහිත පිට්ටනියක මධ්‍යයේ පිහිටි ස්පීකරයකින් නිකුත්වන ධ්වනි හඩ.
    • ප්‍රගමන තරංගයේ සුවිශේෂීත්වය වන්නේ කාලය සමග ශක්තිය මාධ්‍යයේ පදාර්ථය හරහා පැතිර යාමයි
  2. ස්ථාවර තරංග
    • කිසියම් මාධ්‍ය කොටසකට සීමා වූ තරංග විශේෂයෙන් ස්ථාවර තරංග නම් වේ.
    • මෙහි විශේෂත්වය වන්නේ අවම වශයෙන් තරංග දෙකක සම්ප්‍රයුක්තය ලෙස මෙම තරංග ඇති වීමයි.
      • උදා :- දෙකලවරෙන් ගැටගසන ලද තන්තුවක කම්පන.
    • ස්ථාවර තරංග ඇති වීම සඳහා අවශ්‍යතා කිහිපයක් පවතී,
      • සමරූපී තරංග දෙකක් පැවතීම.
      • ඒවා එකිනෙකට විරුද්ධ දිශාවට භ්‍රමණය වීම.
    • බොහෝ විට මෙම සංසිද්ධිය එකිනෙකට වෙනස්ප්‍රභව දෙකක් භාවිතයෙන් සිදු කිරීම තරමක් අපහසුය මන්ද ප්‍රභවයේ භෞතික මාන මත සංඛ්‍යාතයන්, තරංග ආයාමය, ධ්වනි ගුණ වෙනස් වන නිසාවෙනි.
  • ඒ වෙනුවට ස්වභාවයේ අත්දකින බොහෝ ස්ථාවර තරංග ඇති වනුයේ එක් ප්‍රභවයකින් නිකුත් වන තරංගයක් හා එහි පරාවර්තනය එකිනෙක අධිස්ථාපනය වීමෙනි.

ස්ථාවර තරංග හා ප්‍රගමන තරංග අතර වෙනස්කම්

ස්ථාවර තරංගප්‍රගමන තරංග
ශක්තිය ඉදිරියට ප්‍රචාරණය නොවේශක්තිය ඉදිරියට ප්‍රචාරණය වේ
නිෂ්පන්ද හා ප්‍රශ්නද ඇති වේනිශ්පන්ද හා ප්‍රශ්පන්ද නොමැත
අභ්‍යාස

ඉහත උදාහරණය අන්තර් වලින් සිදුවන විට ද පතන, පරාවර්තන තරංග රටා ඇඳ අධිස්ථාපිත තරංගය නිර්මාණය කරන්න.

නුගැසුම්

  • එකිනෙකට සංඛ්‍යාත වෙනස් තරංග දෙකක් අධි ස්ථාපනයෙන් ආවර්තිත ව විචලනය වන තරඟයක් ඇතිවීමේ සංසිද්ධිය නුගැසුම් වේ.
  • නුගැසුම් සංඛ්‍යාතය f අධිස්ථාපිත තරංග දෙකෙහි සංඛ්‍යාතය පිළිවෙලින් f1 , f2 නම්,
f =|f1 – f2|
  • නුගැසුම් වල භාවිතයක් ලෙස.
    • සංගීත භාණ්ඩ සුසර කිරීම දැක්විය හැකිය.
  • නුගැසුමක් ශ්‍රවණය කිරීම සඳහා නුගැසුම් සංඛ්‍යාතය 10Hz අඩු විය යුතුය ඊට හේතුව මිනිස්කම් ශ්‍රවණය කරන ලද තරංගයක් 0.1s කාලයක් පැවතීමයි.

ඉදිරියේදී ප්‍රශ්න ඇතුලත් වන්නේ මෙතනටයි.

ඔබේ අදහස් හා ප්‍රශ්න ඇතුළත් කරන්න.