- κύμα
- Διάδοση μιας διαταραχής περιοδικής μορφής με πεπερασμένη ταχύτητα στον χώρο, αρχικά εντοπισμένης, η οποία περιέχει ή όχι ένα υλικό μέσο. Η διάδοση αυτή δεν συνεπάγεται σε καμία περίπτωση μετακινήσεις του συνόλου του μέσου διάδοσης, αλλά μεταφορά της ενέργειας και της ορμής. Κοινά παραδείγματα συνιστούν τα κ. στην επιφάνεια της θάλασσας, τα ηχητικά και τα ηλεκτρομαγνητικά κ., τα οποία διαδίδονται ακόμα και απουσία υλικού μέσου.
Η έννοια του κ. έχει την καταγωγή της στα φαινόμενα μηχανικού τύπου, στα οποία η θεωρούμενη διαταραχή συνίσταται σε μια πραγματική μετατόπιση (αν και τοπική) των μορίων της ύλης. Ας ληφθεί υπόψη ένα ομογενές ρευστό (αέριο, υγρό) και μέσα σε αυτό τοποθετημένη μια μικρή σφαίρα, ικανή να διαστέλλεται και να συστέλλεται περιοδικά. Όταν αυτή η σφαίρα αρχίσει να πάλλεται, προκαλείται μία διαδοχική πύκνωση και αραίωση του στρώματος του ρευστού που βρίσκεται σε άμεση επαφή με τη σφαίρα. Αυτό το στρώμα μεταδίδει με τη σειρά του τη διαταραχή στο γειτονικό στρώμα κ.ο.κ. Οι περιοδικές μεταβολές της πυκνότητας στο αρχικό στρώμα διαδίδονται μέσω ολόκληρου του ρευστού σε όλα εκείνα τα σημεία που κείνται επί ιδανικών συγκεντρικών σφαιρών ως προς το παλλόμενο σφαιρίδιο (πηγή) και οι οποίες είναι όμοιες μεταξύ τους. Λέγεται τότε ότι στο ρευστό διαδίδεται ένα σφαιρικό κ. Για τη διάδοση μηχανικών κ. όπως το παραπάνω, απαιτείται η ύπαρξη ενός ελαστικού μέσου διάδοσης, σε αντίθεση με τα ηλεκτρομαγνητικά κ. (που ορίζονται ως διάδοση της μεταβολής του ηλεκτρικού και μαγνητικού πεδίου), τα οποία διαδίδονται ακόμα και στο κενό. Ένα τμήμα μιας σφαιρικής επιφάνειας μακριά από την πηγή, το οποίο παρατηρείται υπό αρκετά μικρή γωνία, μπορεί να συγχέεται με το επίπεδο της εφαπτομένης, με αποτέλεσμα να γίνεται λόγος για επίπεδο κ. Από το προηγούμενο παράδειγμα γίνεται φανερό ότι με το κ. διαδίδεται μια κατάσταση του υλικού μέσου· δεν υπάρχει μετατόπιση του συνόλου, αλλά μόνο μερικές ταλαντώσεις των μορίων της ύλης (απομακρύνσεις) γύρω από τις θέσεις ηρεμίας τους.
Ένα κ. χαρακτηρίζεται από μερικά φυσικά μεγέθη, ιδιαίτερα αυτονόητα από το προηγούμενο παράδειγμα: το πλάτος, δηλαδή η μέγιστη μεταβολή της διαταραχής (το πύκνωμα του μέσου στο προηγούμενο παράδειγμα)· το μήκος κ. λ, δηλαδή η απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών σημείων, στα οποία το πλάτος είναι ίσο (μέγιστο ή ελάχιστο)· η ταχύτητα διάδοσης υ, δηλαδή η ταχύτητα με την οποία διαδίδεται μια ορισμένη τιμή πλάτους. Γενικά, η ταχύτητα διάδοσης ενός κ. εξαρτάται τόσο από τον τύπο του κ. όσο και από τις φυσικές ιδιότητες του μέσου διά του οποίου γίνεται η διάδοση· σε ορισμένες περιπτώσεις εξαρτάται και από την τιμή του μήκους κ., η οποία ανακύπτει, όταν γίνεται λόγος για διασπορά. Επιπλέον, είναι δυνατόν να γίνεται αναφορά για συχνότητα του κ. V, το αντίστροφο της οποίας παριστάνει την περίοδο Τ και ορίζεται από τον αριθμό των μέγιστων ή ελάχιστων τιμών του πλάτους που διέρχονται από ένα σταθερό σημείο αναφοράς στη μονάδα του χρόνου. Επομένως, η συχνότητα και η περίοδος συνδέονται προς το μήκος κ. και προς την ταχύτητα διάδοσης από τις σχέσεις λ = υΤ και υ = νλ.
Τα σφαιρικά κ. του προηγούμενου παραδείγματος χαρακτηρίζονται επίσης από το γεγονός ότι η τοπική μετατόπιση των μορίων της ύλης και η διάδοση της διαταραχής γίνονται κατά την ίδια διεύθυνση. Τα κ. αυτού του τύπου ονομάζονται διαμήκη. Αντίθετη είναι η περίπτωση ενός κυλίνδρου βυθισμένου μέσα σε ένα πυκνό υγρό και ικανού να εκτελεί μικρές περιστροφές γύρω από τον άξονά του εναλλάξ προς τις δύο διευθύνσεις. Όταν ο κύλινδρος αρχίζει να ταλαντώνεται, παρασύρει μαζί του το στρώμα του υγρού με το οποίο βρίσκεται σε άμεση επαφή· αυτό με τη σειρά του μεταβιβάζει τη μετατόπιση στο γειτονικό στρώμα κ.ο.κ. Στα κυλινδρικά κ. όπου τα διαδοχικά στρώματα κινούνται σε αντίθεση διεύθυνση, η μετατόπιση του κάθε μορίου γίνεται σε διεύθυνση κάθετη προς εκείνη με την οποία διαδίδεται η διαταραχή. Τα κ. αυτού του τύπου καλούνται συνήθως εγκάρσια.
Σε ένα ομογενές (ίδιες φυσικές ιδιότητες σε κάθε σημείο του μέσου) και ισότροπο μέσο (τα ίδια χαρακτηριστικά σε οποιαδήποτε διεύθυνση εντός του μέσου), όλα τα σημεία εκείνα στα οποία φτάνει η διαταραχή μετά την πάροδο ίσου χρόνου από τη στιγμή έναρξης της εκπομπής βρίσκονται στην ίδια φάση και ο τόπος των σημείων αυτών ονομάζεται επιφάνειες κ. Στα παραδείγματα που αναφέρθηκαν οι επιφάνειες κ. είναι αντίστοιχα σφαίρες, επίπεδα και κύλινδροι.
Σε αναλογία με την προαναφερθείσα μηχανική εξέταση, γίνεται λόγος για κ. ακόμα και όταν η διάδοση της διαταραχής δεν συνεπάγεται μετατόπιση των μορίων του μέσου διάδοσης. Αυτή είναι η περίπτωση των ηλεκτρομαγνητικών κ. Η διαταραχή σε αυτά συνίσταται σε μία περιοδική μεταβολή της έντασης και της διεύθυνσης του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου σε ένα ορισμένο σημείο και κατά μια ορισμένη στιγμή, η οποία διαδίδεται με ανάλογο τρόπο με μία διαταραχή μηχανικού τύπου. Στην περίπτωση του φωτεινού κ., για παράδειγμα, η μεταβολή του ανύσματος που παριστάνει το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο κείται επί ενός επιπέδου που είναι κάθετο προς τη διεύθυνση διάδοσης, επομένως το κ. είναι εγκάρσιο.
Ιδιαίτερη σημασία έχει ένας στοιχειώδης τύπος κ., του οποίου το πλάτος διαταραχής μεταβάλλεται ημιτονοειδώς στον χώρο και στον χρόνο. Με τη βοήθεια της ανάλυσης Φουριέ, προκύπτει η δυνατότητα θεώρησης μιας οποιασδήποτε αρμονικής διαταραχής ως μια υπέρθεση ενός ορισμένου αριθμού ημιτονοειδών κ. με διαφορετικά πλάτη και συχνότητες.
Ένας ειδικός τύπος κ. είναι και τα καλούμενα στάσιμα κ. Σε αυτά δεν υπάρχει διάδοση κατά την προαναφερθείσα έννοια, αλλά το πλάτος της διαταραχής πάλλεται συγχρόνως σε ολόκληρο το μέσο μεταξύ μιας μέγιστης τιμής και μιας ελάχιστης, που διαφέρουν από σημείο σε σημείο. Κλασικό παράδειγμα στάσιμων κ. αποτελούν εκείνα που προέρχονται από παλλόμενες χορδές με τα άκρα τους στερεωμένα. Τα σημεία όπου το πλάτος της διαταραχής προσλαμβάνει τη μεγαλύτερη τιμή ονομάζονται κοιλίες (κοίλες επιφάνειες), ενώ τα σημεία όπου η διαταραχή μηδενίζεται ονομάζονται δεσμοί ή κόμβοι (επιφάνειες κόμβων). Ένα σύστημα στάσιμων κ. παράγεται συχνά εξαιτίας της συμβολής μεταξύ δύο κ. αντίθετης διεύθυνσης, αλλά της ίδιας συχνότητας, του ίδιου πλάτους και με κατάλληλη διαφορά φάσης μεταξύ τους.
θαλάσσια κ. Οι κυματισμοί των θαλάσσιων υδάτων προκαλούνται γενικά από τους ανέμους και τις παλίρροιες. Μικρότερες γενεσιουργές αιτίες μπορεί να είναι οι σεισμικές δονήσεις του θαλάσσιου πυθμένα ή των ακτών, όπως επίσης η κίνηση των πλοίων και των λέμβων. Η διάδοση των θαλάσσιων κ. ακολουθεί ανάλογους νόμους με τη διάδοση των άλλων κ. Τα κ. που προκαλούνται από τον άνεμο έχουν γενικά επιφανειακό χαρακτήρα, σβήνουν δηλαδή γρήγορα με το βάθος. Η κυματώδης κίνηση σε ανοιχτή θάλασσα πραγματοποιείται χωρίς ουσιαστική μεταφορά της ύλης, αλλά με περιστροφικές κινήσεις των μορίων γύρω από ένα κέντρο ταλάντωσης. Αντίθετα, μεταφορά ύλης έχουμε σε εκείνα τα κ. που λέγονται κ. μεταφοράς και τα οποία προκαλούνται από σεισμικές δονήσεις ή από την κίνηση των πλοίων· αυτά τα τελευταία κ. όμως εξαφανίζονται γρήγορα μαζί με την εξαφάνιση της πηγής της πάλμωσης.
Η μορφή των κ. διατηρείται ακανόνιστη όσο διαρκεί ο άνεμος, για να προσλάβει αντίθετα μια όψη κανονική μόλις ο άνεμος σταματήσει. Κοντά σε μια ακτή, σε ένα εμπόδιο ή οπωσδήποτε σε ένα ύψωμα του θαλάσσιου πυθμένα έως την επιφάνεια που σχετίζεται με την κυματώδη κίνηση, αυτή πραγματοποιείται μέσω μεταφοράς της ύλης. Στην περίπτωση αυτή τα κ. ονομάζονται αναρρηγνυόμενα.
Κατανομή των ηλεκτρομαγνητικών ακτινοβολιών, τοποθετημένων, από αριστερά προς τα δεξιά, με τάξη μήκους κύματος. Τα χρώματα έχουν μόνο ενδεικτική σημασία· η διαφορά απόχρωσης από τα πάνω προς τα κάτω δίνει μία ιδέα της διαφορετικής εξασθένησης που παθαίνουν οι ακτινοβολίες διασχίζοντας την ατμόσφαιρα. Το πλάτος των έγχρωμων λωρίδων εδώ δεν αντιστοιχεί με το πλάτος του φάσματος των κυμάτων.
To κυμάτιο είναι διακοσμητικό στοιχείο, συνήθως, οριζόντιο σε μία βάση κτιρίου.
Θαλάσσια κύματα. Πάνω, σχήμα κίνησης των κυμάτων κοντά στις ακτές· όπου τα νερά είναι βαθιά, η κυματιστή κίνηση έχει κυκλικό χαρακτήρα, με ταλαντώσεις που σβήνουν με το βάθος, ενώ όταν τα νερά δεν είναι βαθιά, το κύμα μετατρέπεται σε «αναρρηγνυόμενο». Κάτω, φαίνονται τα αποτελέσματα του ανέμου στα ήδη σχηματισμένα κύματα.
Τεράστια θαλάσσια κύματα (φωτ. ΑΠΕ).
Σχηματισμός κύματος σε ήρεμη υδάτινη επιφάνεια. Στο σημείο όπου έπεσε η πέτρα φαίνεται το κέντρο της διαταραχής· η απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών κορυφών αντιστοιχεί στο μήκος κύματος.
* * *το (AM κῡμα)1. αλλεπάλληλο καμπυλωτό έπαρμα τής επιφάνειας τής θάλασσας ή ποταμού ή λίμνης (α. «μ' αρέσει να κολυμπώ όταν η θάλασσα έχει κύματα» β. «κύματα παφλάζοντα πολυφλοίσβοιο θαλάσσης», Ομ. Ιλ.)2. μτφ. πλήθος ανθρώπων (α. «κύματα φανατικών οπαδών τών δύο ομάδων ξεχύθηκαν στους δρόμους» β. «βοᾷ γὰρ κῡμα χερσαῑον στρατοῡ», Αισχύλ.)3. (συν. στον εν.) μτφ. φυσικό ή κοινωνικό ή ηθικό φαινόμενο, ατομικό ή κοινωνικό ελάττωμα ή πάθος, δυστυχία, επιδημία, συμφορά μεγάλης έντασης και με επιβλαβείς συνήθως συνέπειες (α. «νέο κύμα καύσωνα προέβλεψαν οι μετεωρολόγοι» β. «κύμα απεργιών προβλέπεται για τον άλλο μήνα» γ. «κύμα αγανάκτησης γέμισε την ψυχή μας» δ. «κύμα κατακλυσμὸν φέρον νόσων», Πλάτ.)νεοελλ.1. φυσ. περιοδική διατάραξη ενός μέσου ή χώρου, διαδιδόμενη με ορισμένη ταχύτητα, η οποία μπορεί να έχει τη μορφή ταλάντωσης τών σωματιδίων τού μέσου ή περιοδικής μεταβολής τής θερμοκρασίας ή τής πίεσής του ή μεταβολής τού ηλεκτρικού, μαγνητικού ή οποιουδήποτε μη δυναμικού πεδίου τού χώρου (α. «ηχητικό κύμα» β. «ηλεκτρομαγνητικό κύμα» γ. «σεισμικό κύμα»)2. φρ. α) «έχω περάσει από σαράντα κύματα» — έχω αντιμετωπίσει πολλές δυσκολίες, έχω συναντήσει κι έχω ξεπεράσει πολλά εμπόδιαβ) «εκπέμπουμε σε διαφορετικά μήκη κύματος» — δεν μπορούμε να συνεννοηθούμε, διαφέρουμε ριζικάαρχ.1. ανάγλυφο αυλάκι ή κοιλότητα που διακοσμεί την πρόσοψη οικοδομημάτων, αλλ. κυμάτιον2. το έμβρυο που βρίσκεται στην κοιλιά, κύημα («τροφὸς δέ κύματος νεοσπόρου», Αισχύλ.)3. βλαστάρι, φυτού και ειδ. τής κράμβης4. παροιμ. α) «πρὸς κῡμα λακτίζω» — ματαιοπονώ για πράγματα ή καταστάσεις που δεν αλλάζουν, Ευρ.β) «αριθμῶ τὰ κύματα» ή «κύματα μετρὼ» — απρακτώ, δεν κάνω τίποτε.[ΕΤΥΜΟΛ. < κυῶ*.ΠΑΡ. κυματίζω, κυμάτιο, κυματόεις, κυματώ, κυματώδηςαρχ.κυμάς, κυματηρός, κυματίας, Κυμώαρχ.-μσν.κυμαίνωμσν.κυματηδόννεοελλ.κυματική, κυματούσα.ΣΥΝΘ. κυματοειδήςαρχ.κυματοαγής, κυματοβόλος, κυματοδρόμος, κυματολήγη, κυματοπλήξ, κυματότροφος, κυματοτρόφος, κυματοφθόρος, κυματωγή, κυμοδέγμων, κυμοδόκη, κυμοθαλής, κυμοθόη, κυμόκτυπος, κυμοπλήξ, κυμοπόλεια, κυμορρώξ, κυμοτόκος, κυμοτόμοςμσν.κυμαγωγώ, κυματόκλυστοςνεοελλ.κυματαγωγή, κυματάκι, κυματανάπαλση, κυματοβολή, κυματογενής, κυματογόνος, κυματόζωστος, κυματοθραύστης, κυματόθριξ κυματόπλαστος, κυματοφαγωμένος].
Dictionary of Greek. 2013.
