Տեսություն

 Մեխանիկական ալիքներ
Տատանումների տարածումը  տարբեր միջավայրերում կոչվում է ալիք:
Երբ անշարժ ջրի մեջ քարեր ենք նետում, ջրի մակերևույթին առաջանում են իրար հաջորդող կատարների և գոգավորությունների տեսքով շրջաններ: Առաջանալով մի տեղում՝ (ուր նետվել էր քարը) անմիջապես սկսում են տարածվել բոլոր կողմերով (տե՛ս նկար): Դրանք ալիքներն են:
Հեղուկի մակերևույթին ալիքները գոյություն ունեն հեղուկի մասնիկների վրա ծանրության ուժերի և միջմոլեկուլային փոխազդեցության ուժի ներգործության հետևանքով: Այս տեսակի ալիքներից ամենատարածվածը և ուշագրավը ծովի ալիքներն են, այսինքն` ծովերի և օվկիանոսների մակերևույթի ալիքները:
 
скачанные файлы (6) - Copy.jpgani1.gif
 
Ուշադրություն
 Մեխանիկայում ուսումնասիրվում են, առաձգական ալիքները, որոնք տարածվում են տարբեր միջավայրերում` շնորհիվ նրանցում գործող առաձգականության ուժերի: Այդ միջավայրերը կոչվում են առաձգական (տե՛ս նկարը): 
images (6).jpgбегущая-волна.gif
Միջավայրի սկզբնական խոտորումը, որը հանգեցնում է ալիքի առաջացմանը, պայմանավորված է միջավայրում որևէ օտար մարմնի ազդեցությամբ: Վերջինս կոչվում է ալիքի աղբյուր:
Դա կարող է լինել մարդու ձեռքը, որը հարվածել է պարանին, փոքրիկ քարը, որ նետվել է ջուրը և այլն:
  
images.jpg
 
Ուշադրություն
Ալիքի առաջացման անհրաժեշտ պայմանը խոտորման պահին արգելակիչ ուժի, օրինակ` առաձգականության ուժերի երևան գալն է: Ուրեմն վակուումում ալիք չի կարող առաջանալ:
Ցանկացած առաձգական ալիքում միաժամանակ գոյություն ունեն երկու տեսակի շարժում` միջավայրի  մասնիկների տատանումներ և խոտորման տարածում:  
Այն ալիքը, որում միջավայրի մասնիկները տատանվում են նրա տարածման ուղղության երկայնքով, կոչվում է երկայնական, իսկ այն ալիքը, որում միջավայրի մասնիկները տատանվում են նրա տարածման ուղղությանն ուղղահայաց` կոչվում է լայնական:
Երկայնական ալիքում խոտորումը ներկայանում է միջավայրի խտացումների և նոսրացումների ձևով (տե՛ս նկար ա), իսկ լայնականում` միջավայրի որոշ շերտերի` մյուսների նկատմամբ տեղաշարժերի սահքի տեսքով (տե՛ս նկար բ):
 
images (16).jpg
 
Ուշադրություն
Երկայնական ալիքները  կարող են տարածվել բոլոր միջավայրերում (և՛ հեղուկ, և՛ պինդ, և՛ գազային), իսկ լայնական ալիքները` միայն պինդ միջավայրերում:
Ջրի (կամ ցանկացած այլ հեղուկի) մակերևույթի ալիքները ո՛չ երկայնական են, ո՛չ էլ լայնական: Դրանում հեշտ է համոզվել, եթե հետևենք ջրի վրա թեթև մարմնի տեղաշարժերին:
 
wave.gif
 
Բայց սա դեռ ամենը չէ: Ջրի մակերևույթին մասնիկների շրջանաձև շարժումները (հատկապես տատանումների մեծ լայնույթի դեպքում) ուղեկցվում են ալիքի տարածման ուղղությամբ՝ դրանց դանդաղ տեղաշարժմամբ: Հենց սրանով է բացատրվում «ծովային բարիքների» առկայությունը ծովափերին:
 
images (17).jpg
Ալիքի  տարածման  արագություն  և երկարություն
 Ցանկացած ալիք տարածվում է որոշակի արագությամբ:
Ալիքի արագություն ասելով` հասկանում ենք խոտորման տարածման արագությունը: 
Ուշադրություն
Ալիքի արագությունը որոշվում է այն միջավայրի հատկություններով, որում տարածվում է: Մի միջավայրից մեկ այլ միջավայր անցնելու դեպքում ալիքի արագությունը փոխվում է:
Արագությունից բացի, ալիքի կարևոր բնութագրիչներից է ալիքի երկարությունը՝  λ (լամբդա):
Ալիքի երկարություն է կոչվում այն հեռավորությունը, որն անցնում է ալիքը տատանումների պարբերությանը հավասար ժամանակամիջոցում:
Քանի որ ալիքի արագությունը հաստատուն մեծություն է (տվյալ միջավայրի համար), ապա դրա անցած ճանապարհը հավասար է արագության և նրա տարածման ժամանակի արտադրյալին:
Այսպիսով, ալիքի երկարությունը գտնելու համար պետք է նրա արագությունը բազմապատկել տատանումների պարբերությամբ՝ 

λ=VT
Այս բանաձևն արտահայտում է ալիքի երկարության կապը նրա արագության և  տատանումների պարբերության հետ:
Հաշվի առնելով, որ տատանումների պարբերությունը հակադարձ համեմատական է հաճախությանը,  կարելի է ստանալ մի բանաձև, որը կարտահայտի ալիքի երկարության կապը նրա արագության և տատանումների   հաճախության հետ.
 
λ=VT=V1ν, որտեղից`  V=λν
 
որտեղ \(V\) -ն ալիքի արագությունն է, \(T\)- ն` ալիքում տատանումների պարբերությունը,  λ-ն (հունարեն «լամբդա» տառը)` ալիքի երկարությունը:
  
Ուշադրություն
Ալիքում տատանումների հաճախությունը համընկնում է աղբյուրի տատանումների հաճախությանը (քանի որ միջավայրի մասնիկների տատանումները հարկադրական են) և կախված չէ այն միջավայրի հատկություններից, որում ալիքը տարածվում է: Մի միջավայրից մեկ այլ միջավայր անցնելու դեպքում ալիքի հաճախությունը չի փոխվում, փոխվում են միայն ալիքի արագությունն ու երկարությունը:
 
Ստացված բանաձևը ցույց է տալիս, որ ալիքի արագությունը հավասար է ալիքի երկարության և տատանումների հաճախության արտադրյալին:
Սինուսոիդաձև ալիքի գրաֆիկը (ժամանակի տրված \(t\) պահի համար) պատկերված է նկարում:   
  
Untitled1.png
Հարևան կատարների (կամ գոգավորությունների) միջև հեռավորությունն այս գրաֆիկում համընկնում է ալիքի λ  երկարությանը :
 
Սեյսմական  ալիքներ
Սեյսմական ալիքներ են կոչվում այն ալիքները, որոնք տարածվում են Երկրի ներսում երկրաշարժերի կամ հզոր պայթյունների օջախներից: Քանի որ Երկիրը հիմնականում պինդ է, ուստի  նրանում միաժամանակ կարող են առաջանալ երկու տեսակի ալիքներ` երկայնական և լայնական: Այս ալիքների արագությունը նույնը չէ. երկայնական ալիքները լայնականներից արագ են տարածվում:
 
2040-8c9437.pngdia_seismic_s_waves.jpg 
Օրինակ
\(500\) կմ խորության վրա  լայնական սեյսմիկ ալիքների արագությունը մոտավորապես  \(5\) կմ/վ է, իսկ երկայնական ալիքներինը` \(10\) կմ/վ:
Սեյսմական ալիքներով պայմանավորված Երկրի մակերևույթի տատանումների արձանագրումն ու գրանցումն իրականացվում է սեյսմոգրաֆ կոչվող սարքի միջոցով: Սեյսմոգրաֆի հիմնական մասը ճոճանակն է, որը սկսում է տատանվել սեյսմական ալիքների ի հայտ գալուց: Սարքավորման պարզագույն տեսակի դեպքում ճոճանակը միացնում են գրող սարքին, որը հատուկ ժապավենի վրա գծում է տատանումների գրաֆիկը:
 
Տարածվելով երկրաշարժի օջախից` առաջինը սեյսմական կայանին են հասնում երկայնական ալիքները, իսկ որոշ ժամանակ անց` լայնականները:
 
Իմանալով երկրակեղևում ալիքների տարածման արագությունը` կարելի է որոշել մինչև երկրաշարժի էպիկենտրոնն ընկած \(R\) հեռավորությունը:
Աղբյուրները
Ս. Վ. Գրոմով , Ն. Ա. Ռոդինա,  Ֆիզիկա-8, հանրակրթական դպրոցի դասագիրք ( I, II, III և V գլուխների հեղինակ Ա. Մամյան); Երևան, Անտարես -2014 թ.