તરંગાગ્ર (wavefront) અને તેના પ્રકારો સમજાવો.

(N/A) જ્યારે આપણે શાંત પાણીના તળાવમાં નાનો પથ્થર ફેંકીએ છીએ,ત્યારે આઘાતના બિંદુથી તરંગો બહાર ફેલાય છે. સપાટી પરનું દરેક બિંદુ સમય સાથે દોલન કરવાનું શરૂ કરે છે; તેથી,કોઈપણ ક્ષણે,સપાટી પર વર્તુળાકાર વલયો દેખાય છે જ્યાં વિક્ષેપ મહત્તમ હોય છે.
આવા વર્તુળ પરના તમામ બિંદુઓ સમાન કળામાં (in phase) દોલન કરે છે કારણ કે તેઓ ઉદગમથી સમાન અંતરે હોય છે. બિંદુઓનો આવો પથ,જે સમાન કળામાં દોલન કરે છે,તેને તરંગાગ્ર કહેવામાં આવે છે. આમ,તરંગાગ્રને અચળ કળા ધરાવતી સપાટી તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
જે ઝડપે તરંગાગ્ર ઉદગમથી બહારની તરફ ગતિ કરે છે તેને તરંગની ઝડપ કહેવામાં આવે છે.
તરંગની ઉર્જા તરંગાગ્રને લંબ દિશામાં મુસાફરી કરે છે.
તરંગાગ્રને લંબ રેખા,જે તરંગના પ્રસરણની દિશા સૂચવે છે,તેને કિરણ (ray) કહેવામાં આવે છે. તેથી,તરંગાગ્ર અને કિરણ પરસ્પર લંબ હોય છે.
તરંગાગ્રના પ્રકારો:
$1$. ગોલીય તરંગાગ્ર (Spherical Wavefront): જો બિંદુવત ઉદગમ બધી દિશાઓમાં સમાન રીતે તરંગોનું ઉત્સર્જન કરે,તો સમાન કંપવિસ્તાર ધરાવતા અને સમાન કળામાં દોલન કરતા બિંદુઓનો પથ ગોળાકાર (ત્રિ-પરિમાણમાં) હોય છે. આને ગોલીય તરંગાગ્ર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,જે આકૃતિ $(a)$ માં દર્શાવેલ છે. આવા તરંગો અપસારી (diverging) હોય છે.
$2$. સમતલ તરંગાગ્ર (Plane Wavefront): ઉદગમથી ઘણા મોટા અંતરે,ગોળાનો એક નાનો ભાગ સમતલ તરીકે ગણી શકાય છે. તેને સમતલ તરંગાગ્ર કહેવામાં આવે છે,જે આકૃતિ $(b)$ માં દર્શાવેલ છે.
$3$. નળાકાર તરંગાગ્ર (Cylindrical Wavefront): રેખીય ઉદગમમાંથી ઉદ્ભવતા અને ત્રિ-પરિમાણીય સમાંગ અને સમદિગ્ધર્મી માધ્યમમાં પ્રસરતા તરંગાગ્ર નળાકાર હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે: ટ્યુબલાઈટમાંથી નીકળતા તરંગો,જે આકૃતિ $(c)$ માં દર્શાવેલ છે.