Η βασική διαφορά μεταξύ του μετώπου κύματος και του κυματισμού είναι ότι το μέτωπο κύματος είναι ο τόπος όλων των σημείων που ενώνονται με την ίδια φάση, μια γραμμή ή μια καμπύλη σε ένα δισδιάστατο μέσο, ενώ ένα κυματίδιο είναι κυματοειδές ταλάντωση με πλάτος που διαστέλλεται και συστέλλεται σταδιακά και διαδοχικά.
Αν και οι όροι wavefront και wavelet ακούγονται παρόμοιοι, είναι δύο διαφορετικοί όροι που έχουν διαφορετικές εφαρμογές στη φυσική.
Τι είναι το Wavefront;
Wavefront είναι το σύνολο όλων των σημείων όπου ένα κύμα έχει την ίδια φάση του ημιτονοειδούς. Αυτός ο όρος περιγράφεται σχετικά με το μέτωπο κύματος ενός χρονικά μεταβαλλόμενου πεδίου. Επομένως, αυτός ο όρος έχει γενικά νόημα μόνο με πεδία που ποικίλλουν ημιτονοειδώς χρονικά με μία μόνο προσωρινή συχνότητα σε κάθε σημείο του πεδίου. Με άλλα λόγια, τα μέτωπα κύματος κινούνται συνήθως με το χρόνο και τα μέτωπα κύματος είναι τυπικά μεμονωμένα σημεία για κύματα που διαδίδονται σε ένα μονοδιάστατο μέσο. Στα δισδιάστατα μέσα είναι καμπύλες, ενώ στα τρισδιάστατα μέσα είναι επιφάνειες.
Εικόνα 01: Δραστηριότητα φακού
Όταν εξετάζουμε ένα ημιτονοειδές επίπεδο κύμα, τα μέτωπα κύματος μπορούν να οριστούν ως επίπεδα που είναι κάθετα στην κατεύθυνση διάδοσης που τείνει να κινείται προς αυτή την κατεύθυνση μαζί με το κύμα. Σε ένα ημιτονοειδές σφαιρικό κύμα, τα μέτωπα κύματος είναι σφαιρικές επιφάνειες που τείνουν να διαστέλλονται με το κύμα. Επιπλέον, εάν η ταχύτητα διάδοσης ενός μετώπου κύματος είναι διαφορετική σε διαφορετικά σημεία, τότε το σχήμα και ο προσανατολισμός των μετώπων κύματος μπορεί να αλλάξει με διάθλαση. Για παράδειγμα, οι φακοί μπορούν να αλλάξουν το σχήμα των οπτικών μετώπων κύματος από επίπεδο σε σφαιρικό (ή μερικές φορές αντίστροφα).
Τι είναι το Wavelet;
Τα κυματίδια είναι κυματοειδείς ταλαντώσεις με πλάτος που ξεκινά από το μηδέν, σταδιακά αυξάνεται και μειώνεται ξανά στο μηδέν. Συνήθως, μπορούμε να το οραματιστούμε ως μια σύντομη ταλάντωση παρόμοια με τις ταλαντώσεις που καταγράφονται από έναν σεισμογράφο ή μια συσκευή παρακολούθησης θερμότητας.
Εικόνα 02: Σεισμικό κύμα
Επιπλέον, ένα κυματίδιο μπορεί να σχηματιστεί ώστε να έχει συχνότητα μέσης C και σύντομη διάρκεια περίπου 1/10η του δευτερολέπτου. Εάν μπορούμε να περιστρέψουμε αυτό το κυματίδιο με ένα σήμα που δημιουργείται από μια μελωδία, αυτό έχει ως αποτέλεσμα ένα σήμα που είναι χρήσιμο για τον προσδιορισμό του πότε παίζεται η νότα Middle C κατά τη διάρκεια ενός τραγουδιού. Αυτή η συσχέτιση είναι μια πρακτική εφαρμογή της θεωρίας κυματιδίων.
Η θεωρία κυματιδίων μπορεί να εφαρμοστεί σε πολλά θέματα, επειδή οι μετασχηματισμοί των κυμάτων εμφανίζονται ως μορφές αναπαραστάσεων χρονικής συχνότητας για αναλογικά σήματα, και σχετίζονται επίσης με την αρμονική ανάλυση.
Υπάρχουν διαφορετικοί τύποι κυματισμών, συμπεριλαμβανομένων διακριτών κυματιδίων (όπως Beylkin, Coiflet, Haar wavelet, Symlet, κ.λπ.) και συνεχών κυματισμών (όπως beta wavelet, Meyer wavelet, Mexican hat wavelet, Spline wavelet κ.λπ..).
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Wavefront και Wavelet;
Αν και οι όροι wavefront και wavelet ακούγονται παρόμοιοι, είναι δύο διαφορετικοί όροι που έχουν διαφορετικές εφαρμογές στη φυσική. Η βασική διαφορά μεταξύ μετώπου κύματος και κυματισμού είναι ότι το μέτωπο κύματος είναι ο τόπος όλων των σημείων που ενώνονται με την ίδια φάση, μια γραμμή ή μια καμπύλη σε ένα δισδιάστατο μέσο, ενώ ένα κυματίδιο είναι μια κυματοειδής ταλάντωση με πλάτος που είναι διαστέλλονται και συστέλλονται σταδιακά και διαδοχικά.
Ο παρακάτω πίνακας συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ μετώπου κύματος και κυματισμού.
Σύνοψη – Wavefront εναντίον Wavelet
Wavefront είναι το σύνολο όλων των σημείων όπου ένα κύμα έχει την ίδια φάση του ημιτονοειδούς. Τα κυματίδια είναι κυματοειδείς ταλαντώσεις με πλάτος που ξεκινά από το μηδέν, σταδιακά αυξάνεται και μειώνεται ξανά στο μηδέν. Η βασική διαφορά μεταξύ μετώπου κύματος και κυματισμού είναι ότι το μέτωπο κύματος είναι ο τόπος όλων των σημείων που ενώνονται με την ίδια φάση, μια γραμμή ή μια καμπύλη σε δισδιάστατο μέσο, ενώ ένα κυματίδιο είναι μια κυματοειδής ταλάντωση με πλάτος που διαστέλλεται και συστέλλεται σταδιακά και διαδοχικά.
