ما هي الموجات التصادمية

الموجات

في علم الفيزياء والرياضيات والمجالات المتعلقة بها، تكون الموجة عبارة عن اضطراب أو ذبذبة أو اهتزاز في مادة صلبة أو سائلة أو غازية، ومن ثم تنتقل هذه الاضطرابات على شكل موجات، ومن الممكن أنّ تنتقل الموجات في الفراغ مثل الضوء، حيث يتم من خلال الموجات انتقال الطاقة، وقد تحدث الموجات إما على سطح أو كموجات داخلية، و من الممكن أنّ يكون حجم الموجة صغير جدًا ويزداد، مثل أمواج المياه بحيث يتراوح حجم الموجة من صغير جدًا إلى تسونامي هائل، ومن جانب آخر تتراوح فترة الموجة من بضع ثواني إلى عدة ساعات، وفي هذا المقال سيتم إجابة سؤال: "ما هي الموجات التصادمية؟"^[١]

تصنيف الموجات

الموجات هي اضطراب أو ذبذبة أو اهتزاز في مادة صلبة أو سائلة أو غازية، حيث تمتلك الأمواج خصائص فيزيائية تميزها عن غيرها من المواد، وللموجات نوعان وهما: الموجات الميكانيكية والموجات الكهروكغناطيسية، وذلك حسب نوع الوسط الذي تنتقل فيه، أذ إنّ الموجات الميكانيكية تعتمد على الوسط الناقل بينما الموجات الكهرومغناطيسية لا تعتمد على الوسط ناقل في انتقالها، حيث يمكن تصنيف الأمواج إلى عدة انواع، ويأتي هذا التصنيف حسب اتجاه انتشار الموجات، وفي ما يأتي بعض من تصنيف الموجات:^[٢]

• الممتصة: تحدث عندما تضرب موجة تحمل طاقة معينة مادة تحتوي على إلكترونات، حيث إنّ إلكترونات المادة سوف تقوم بامتصاص الطاقة من الموجة وتحولها إلى حركة اهتزازية، لذلك تسمى موجة ممتصة.
• الانعكاسية: وتحدث الموجة الانعكاسية عندما تصطدم الموجة بجسم انعكاسي، و عندما تصطدم بجسم انعكاسي سيحدث لها تغيير في الاتجاه، حيث سميت بالموجة الانعكاسية لأنها تنعكس في الاتجاه.
• الانكسارية: هي ظاهرة تحدث عندما يتم تغيير سرعة الموجة، ويتم تغيير سرعة الموجة عندما تمر من وسط إلى آخر، ومثال على ذلك عندما تمر الموجة من وسط غازي ثم تمر بوسط سائل، ويتم إعطاء الموجة الانكسارية مقدارًا بواسطة معامل الانكسار للمادة التي مر بها.
• الحيود: تتعرض الموجة للحيود عندما تصطدم أو تواجه عائقًا ما، ويكون حيود الموجة أكثر وضوحًا عندما يكون حجم العائق مشابهًا لطول الموجة.
• التداخل: يحدث التداخل عندما تلتقي موجات مع بعضها البعض، وعندما تتداخل هذه الموجات تشكل موجة جديدة.
• الاستقطاب: تنشأ ظاهرة الاستقطاب عند حركة الموجة في وقت واحد باتجاهين متعامدين، وهذا يسمى بالاستقطاب.
• التشتت: هو فصل الضوء إلى ألوانه، ويحدث التشتت عندما تعتمد سرعة الضوء على التردد، ومن السهل رؤية التشتت من خلال السماح للضوء الأبيض بالمرور عبر المنشور، وينتج عن ذالك مجموعة من ألوان قوس القزح.

ما هي الموجات التصادمية

هنالك عدة أنواع للموجات ومن ضمن هذه الأنواع الموجة التصادمية، وستتم معرفة ما هي الموجات التصادمية وكيفية حدوثها؛ حيث تعرف الموجات التصادمية هي موجة تتكون من منطقة ذات ضغط مرتفع للغاية، بحيث تنتشر عبر السوائل والغازات بسرعة تفوق سرعة الصوت، وتصنف الموجات التصادمية على أنها من الموجات الكهرومغناطيسية حيث لا تعتمد على الوسط الناقل ويمكن أن تنتشر في الفراغ، إذ تنجم الموجات التصادمية عن الاضطرابات القوية للسائل، وهذه الموجات تنتشر من نقطة الاضطراب حاملة معها طاقة ويمكن أنّ تكون لها آثار مدمرة لأنها تؤثر على الأجسام الصلبة، والموجات التصادمية تتحلل بسرعة مع زيادة المسافة من نقطة الاضطراب، وتتحول تدريجيًا إلى موجة صوت عادية وبالتالي تفقد قوتها التدميرية.^[٣]

أنواع الموجات التصادمية

الموجات التصادمية كغيرها من الأمواج تمتلك صفات وأنواع مختلفة تميزها عن غيرها من الأمواج، وبما أنّ الموجات التصادمية تنتقل عبر السوائل والغازات مما يجعلها تمتلك عدة أنواع، ويأتي تصنيف هذه الأنواع حسب طريقة انتقالها، ومن خلال معرفة ما هي الموجات التصادمية، يمكن ذكر بعض من أنواع الموجات التصادمية، وفي ما يأتي بعضًا منها:^[٣]

• الموجات التصادمية المقوسة: هي موجة تصادمية تحدث من خلال جسم يتحرك عبر وسط غازي أو وسط سائل، ومثال على ذلك الموجات التصادمية بين المجال المغناطيسي لكوكب الأرض و الرياح الشمسية، حيث يتم أبطاء الرياح الشمسية من السرعات الأسرع من الصوت إلى سرعة الصوت.
• الموجات التصادمية المائلة: عند تحليل الموجات الصادمة في مجال تدفق، فإن الموجة التي تنحرف بزاوية حادة عن مسار الموجات تسمى موجة مائلة أو منحرفة.
• الموجات التصادمية العادية: في ميكانيكا الموائع الأولية التي تستخدم الغازات المثالية، يتم التعامل مع الموجات الصادمة على أنها أنقطاع حيث تزداد الطاقة على منطقة لا منتاهية وهذا ما يسمى بالموجات التصادمية العادية.

استخدامات الموجات التصادمية

يمكن الاستفادة من الموجات التصادمية في العديد من الأمور الإيجابية، حيث تستخدم الموجات التصادمية لأنها تمتلك سرعة وطاقة عالية، ومن خلال معرفة مفهوم الموجات التصادمية و"ما هي الموجات التصادمية؟"، يمكن تلخيص بعض الاستخدامات على الموجات التصادمية وفي ما يأتي بعض منها:

تفتيت الحصوات في الكلى

من خلال معرفة ما هي الموجات التصادمية يمكن استخدام الموجات التصادمية في علاج الحصو في الكلى؛ حيث تستخدم موجات ذات طاقة عالية لتفتيت الحصو داخل الكلى إلى أجزاء صغيرة، حيث إنّ هذه الأجزاء تصبح قادرة على المرور بسهولة من خلال المسالك البولية، وتعد عملية علاج الحصو بالموجات التصادمية أكثر شيوعًا من غيرها.^[٤]

علاج أوتار القدم

يبرز العلاج بالموجات التصادمية كخيار علاجي ممكن للمرضى الذين يعانون من مشاكل في أوتار القدم، ويستخدم الهواء المضغوط أو النبضات الكهرومغناطيسية للمساعدة في علاج مشاكل أوتار القدم، وتستخدم في علاج مثل هذه الحالات موجات تصادمية ذات طاقة عالية أو موجات تصادمية ذات طاقة منخفضة.^[٥]

علاج مرفق التنس

يمكن استخدام الأمواج التصادمية في علاج مرفق التنس، وذلك من خلال معرفة ما هي الموجات التصادمية، حيث إنّ استخدام الموجات التصادمية في العلاج مشاع أكثر من العمليات الجراحية، حيث تستخدم الموجة في علاج أوتار مرفق التنس خلال جلسة علاجية واحدة أو أكثر من جلسة.^[٦]

المراجع

1. ↑ " wave physics", www.britannica.com, Retrieved 27-11-2019. Edited.
2. ↑ "wave", www.wikiwand.com, Retrieved 27-11-2019. Edited.
3. ^ ^{أ ب} "SHOCK WAVE", www.wikiwand.com, Retrieved 27-11-2019. Edited.
4. ↑ "Shockwave Lithotripsy", my.clevelandclinic.org, Retrieved 27-11-2019. Edited.
5. ↑ "Shock Wave Therapy for Tendonitis and Plantar Fasciitis", www.verywellhealth.com, Retrieved 27-11-2019. Edited.
6. ↑ "Shock Wave Helps Tennis Elbow", www.webmd.com, Retrieved 27-11-2019. Edited.