अनुप्रस्थ तरंग बनाम अनुदैर्ध्य तरंग: विस्तृत व्याख्या

इस लेख में, हम विस्तृत विवरण के साथ अनुप्रस्थ तरंग बनाम अनुदैर्ध्य तरंगों के बीच के अंतर पर विस्तार से चर्चा करेंगे।

कण की कंपन गति के साथ तरंगों के प्रसार के आधार पर, तरंगों को दो में विभेदित किया जाता है; अनुदैर्ध्य तरंगें और अनुप्रस्थ तरंगें।

अनुप्रस्थ तरंग क्या है?

एक अनुप्रस्थ तरंग कणों के दोलनों के कारण पथ के साथ 90 डिग्री की दिशा में प्रवेश करती है।

अनुप्रस्थ तरंगें कणों के कंपन के कारण बनती हैं। यदि कंपन करने वाले कणों की गति y-अक्ष में है तो तरंग x-अक्ष में फैल जाएगी।

अनुप्रस्थ तरंगों को अपरूपण तरंग भी कहा जाता है क्योंकि ये तरंगें उस वस्तु के विरूपण का कारण बन सकती हैं जिस पर ये तरंगें चलती हैं। वे सबसे कम दूरी तक बने रहते हैं और द्रव माध्यमों से प्रवेश करने में सक्षम नहीं होते हैं, हालांकि वे तरल पदार्थों के ऊपर यात्रा करते हैं। वे केवल ठोस अवस्था से ही यात्रा कर सकते हैं।

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एक अनुदैर्ध्य लहर क्या है?

अनुदैर्ध्य तरंगों की गति कंपन कणों द्वारा तय किए गए पथ के अनुदिश होती है।

कंपन करने वाले अणुओं की ऊर्जा पथ में बाद के अणुओं को प्रेषित की जाती है, और इसलिए तरंग इसके साथ फैलती है।

RSI अनुदैर्ध्य तरंगें यात्रा कर सकती हैं किसी भी माध्यम से और इसलिए लंबी दूरी पर यात्रा करता है। अनुप्रस्थ तरंग के विपरीत, अनुदैर्ध्य तरंग में क्रमशः गर्त और शिखा के बजाय संपीड़न और विरलन के क्षेत्र होते हैं। संपीड़न पर तरंगों का घनत्व विरलन की तुलना में सबसे अधिक होता है।

अनुप्रस्थ तरंग और अनुदैर्ध्य तरंग की आवृत्ति और तरंग दैर्ध्य के बीच अंतर

एक अनुप्रस्थ तरंग की तरंग दैर्ध्य दो बाद के शिखरों या गर्तों के बीच की लंबाई होती है और पूरे प्रसार के समय के अनुरूप होती है। लुप्त होने के समय तरंग का आयाम कम हो सकता है लेकिन तरंगदैर्घ्य स्थिर रहता है। अनुप्रस्थ तरंग की आवृत्ति तरंग के संचरण के माध्यम से स्थिर रहती है।

अनुदैर्ध्य तरंग की आवृत्ति विरलन की तुलना में संपीड़न क्षेत्र में सबसे अधिक होती है। विरलन के क्षेत्र में तरंग का घनत्व कम होता है और इसलिए दबाव न्यूनतम होता है, जबकि, जहां तरंगों का घनत्व अधिक होता है, वहां दबाव अधिक होता है। दबाव अंतर के कारण गर्मी उत्पन्न होती है, इसलिए निरंतर तापमान की स्थिति की आवश्यकता होती है जो लंबी दूरी पर तरंगों के प्रसार के लिए आवश्यक है।

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भूकंपीय तरंगें क्या हैं?

भूकंपीय तरंगें दो प्रकार की होती हैं, s-तरंग और p-तरंगें। s-तरंग अनुप्रस्थ तरंग है और p-तरंग अनुदैर्ध्य तरंग है।

भूकंपीय तरंगें प्लेट टेक्टोनिक गतिविधियों जैसे मैग्मा का विस्फोट, प्लेट की गति के कारण अभिसरण या विचलन प्लेट, भूकंप, भूस्खलन, विस्फोटक आदि के कारण उत्पन्न होती हैं।

ये कम आवृत्ति वाली तरंगें होती हैं जिन्हें ज्यादातर इंसानों द्वारा महसूस भी नहीं किया जाता है। पृथ्वी की पपड़ी के नीचे की गतिविधियों के बारे में अलर्ट प्राप्त करने के लिए सीस्मोमीटर का उपयोग लहर का पता लगाने के लिए किया जाता है। खैर, एक पी-वेव जिसे प्राथमिक तरंग कहा जाता है, सीस्मोमीटर में सबसे पहले ट्रेस होती है जो एक अनुदैर्ध्य तरंग है. जैसे ही पिघला हुआ मैग्मा ऊपर की ओर बढ़ता है, कणों की गति कंपन तरंगें पैदा करती है। Tवह अनुदैर्ध्य तरंगें किसी भी माध्यम को पार करने में सक्षम हैं, इस प्रकार एस्थेनोस्फीयर को पार करते हुए, और सीस्मोमीटर पर पता लगाया जाता है जो मिथक की सतह की पपड़ी से पहले ज्वालामुखी गतिविधियों की स्पष्ट चेतावनी देते हैं।

जबकि, कतरनी तरंगें तरल अवस्था एस्थेनोस्फीयर में प्रवेश करने में सक्षम नहीं हैं जो टेट्राहाइड्रेट पिघला हुआ मैग्मा में समृद्ध है। पार करने में असमर्थ, s-तरंग जिसे द्वितीयक तरंगें भी कहा जाता है, केवल ठोस चट्टानों के माध्यम से यात्रा कर सकती है। यह केवल पृथ्वी की पपड़ी पर होने वाली गतिविधियों का ही अंदाजा देता है।

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अनुप्रस्थ तरंगों और अनुदैर्ध्य तरंगों के प्रसार की दिशा

यदि कणों का दोलन y-अक्ष पर होता है तो अनुप्रस्थ तरंग x-अक्ष पर संचरित होगी। अनुप्रस्थ तरंग सदैव चलती है कंपन कणों की गति के लिए 90 डिग्री के कोण पर।

यदि कण का दोलन x-अक्ष में है तो अनुदैर्ध्य तरंग x-अक्ष पर यात्रा करेगी। अनुदैर्ध्य तरंग कंपन अणुओं की गति की दिशा में 180 डिग्री का कोण बनाते हुए एक विमान में यात्रा करती है।

अनुप्रस्थ और अनुदैर्ध्य तरंगों का ध्रुवीकरण

ध्रुवीकरण एक तरंग के कंपन से बचने के लिए इसे प्रसार की एक दिशा तक सीमित रखने की एक विधि है।

स्रोत को ध्रुवीकृत कहा जाता है यदि घटना स्रोत से कंपन ध्रुवीकरण पर केवल एक दिशा में सीमित हैं।

अनुप्रस्थ तरंगें जब एक ऊर्ध्वाधर झिरी और एक क्षैतिज झिरी से गुजरती हैं, तो तरंगें पहली झिरी से अध्रुवीकृत होकर गुजरती हैं और क्षैतिज झिरी की ओर आगे बढ़ती हैं; कण का कोई भी कंपन शून्य देकर नहीं गुजरेगा एक लहर का आयाम. इसलिए, अनुप्रस्थ तरंगों को ध्रुवीकृत किया जा सकता है।

जब अनुदैर्ध्य तरंगों को अनुप्रस्थ तरंगों के बजाय एक ही स्थिति के साथ झिल्लियों पर आपतित किया जाता है, तो तरंग ध्रुवीकृत हुए बिना दोनों झिरियों से होकर गुजरती है।

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अनुप्रस्थ तरंग और अनुदैर्ध्य तरंग का ग्राफ

अनुप्रस्थ तरंग के ग्राफ को कणों के कंपन पैटर्न के कारण तरंग के विस्थापन के रूप में प्लॉट किया जा सकता है v/s तरंग द्वारा तय की गई दूरी।

ग्राफ दूरी के साथ-साथ तरंग की विविधता को दर्शाता है। अनुप्रस्थ तरंग को समय के साथ तरंग के विस्थापन को दिखाने के लिए विस्थापन v/s समय के ग्राफ में भी प्लॉट किया जा सकता है।

जैसा कि अनुदैर्ध्य तरंगों में तरंगों का घनत्व भिन्न होता है, तरंग के संपीड़न और विरलण के कारण घनत्व की भिन्नता को घनत्व v / s दूरी का एक ग्राफ बनाकर देखा जाता है जैसा कि अनुदैर्ध्य तरंगों के लिए नीचे दिखाया गया है।

उपरोक्त ग्राफ दूरी के साथ-साथ तरंग के संपीड़न और विरलन के कारण तरंगों के घनत्व में भिन्नता को दर्शाता है।

आम सवाल-जवाब

Q1. 100N की डोरी के तनाव को लागू करते हुए 250 सेमी लंबाई के एक पीतल के तार को तोड़ा जाता है। डोरी का द्रव्यमान 0.25 ग्राम है। तार पर उत्पन्न अनुप्रस्थ तरंग की गति की गणना करें।

दिया हुआ: मी = 1.25 ग्राम

टी = 250 एन

एल = 100 सेमी = 1 एम

द्रव्यमान प्रति इकाई लंबाई है m/l=1.25/1=1.25 ग्राम

अनुप्रस्थ तरंग की गति समीकरण द्वारा दी जाती है

वी = √ टी / एम

वी = √ (250 एन / 1.25 जी)

वी = 200 एम / एस

अनुप्रस्थ तरंग की चाल 200 m/s है।

अनुप्रस्थ तरंग की तरंग दैर्ध्य क्या है?

एक लहर शिखा और गर्त से बनी होती है।

RSI अनुप्रस्थ तरंग की तरंगदैर्घ्य एक दोलन को पूरा करने के लिए कण का विस्थापन है। एक ग्राफ पर, यह शिखाओं या गर्तों के बीच की पथ की लंबाई है।

संपीड़न और विरलन क्या हैं?

तरंग के संपीडन और विरलण का निर्माण तरंग प्रसार में अनुभव किए गए दबाव अंतर के कारण होता है।

इसके कारण है तथ्य यह है कि घनत्व संपीड़न क्षेत्र में तरंगों की संख्या अधिक होती है जहां विरलन के क्षेत्र की तुलना में महसूस किया गया दबाव अधिक होता है।

यदि अनुप्रस्थ तरंग का संचरण y-दिशा में होता है, तो कण किस दिशा में गति करते हैं?

तरंग का प्रसार कंपन कणों द्वारा अनुरेखित पथ के साथ 90 डिग्री का कोण बनाता है।

इसलिए, कण की गति yz तल में होनी चाहिए, क्योंकि दोनों तल x-दिशात्मक अक्ष के लंबवत हैं।

सुनामी के दौरान कौन सी तरंगें उत्पन्न होती हैं?

सुनामी के कारण अनुदैर्ध्य और साथ ही अनुप्रस्थ तरंगें उत्पन्न होती हैं।

महासागरीय तल से उत्पन्न होने वाली द्वितीयक तरंगों के कारण अनुप्रस्थ तरंगें महासागरीय तल में उत्पन्न होती हैं। ये अनुप्रस्थ तरंगें समुद्र के तट पर पहुंचते ही अनुदैर्ध्य तरंगों में परिवर्तित हो जाती हैं।

अनुप्रस्थ तरंगें केवल ठोस माध्यमों से ही क्यों फैल सकती हैं, गैसीय माध्यमों से क्यों नहीं?

एक अनुप्रस्थ तरंग ठोस के माध्यम से और तरल पदार्थ की सतह पर फैलती है।

ठोस के विरूपण के माध्यम से एक अनुप्रस्थ तरंग उत्पन्न होती है क्योंकि ठोस में एक कतरनी मापांक होता है और इसलिए वे तनाव से गुजरते हैं, तरल या गैसों के पास यह नहीं होता है क्योंकि उनके पास एक निश्चित आकार नहीं होता है।

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