Μήκος κύματος έναντι συχνότητας
Η συχνότητα και το μήκος κύματος είναι δύο φαινόμενα που συναντώνται στην κυματομηχανική. Η συχνότητα μιας ταλάντωσης περιγράφει πόσο «συχνό» είναι το συμβάν. Το μήκος κύματος ενός κύματος περιγράφει το μήκος ενός μοναδιαίου κύματος. Και οι δύο αυτές έννοιες είναι πολύ σημαντικές για την κατανόηση πεδίων όπως η κυματομηχανική, η σύγχρονη φυσική, η κβαντική μηχανική και η θεωρία ηλεκτρομαγνητικών πεδίων. Είναι ζωτικής σημασίας να έχουμε σαφή κατανόηση αυτών των εννοιών προκειμένου να διαπρέψουμε σε τέτοιους τομείς. Σε αυτό το άρθρο, θα συζητήσουμε τι είναι η συχνότητα και το μήκος κύματος, οι ορισμοί τους, οι ομοιότητες μήκους κύματος και συχνότητας και τέλος η διαφορά μεταξύ μήκους κύματος και συχνότητας.
Συχνότητα
Η συχνότητα είναι μια έννοια που συζητείται σε περιοδικές κινήσεις αντικειμένων. Για να κατανοήσουμε την έννοια της συχνότητας, απαιτείται σωστή κατανόηση των περιοδικών κινήσεων. Περιοδική κίνηση μπορεί να θεωρηθεί κάθε κίνηση που επαναλαμβάνεται σε μια σταθερή χρονική περίοδο. Ένας πλανήτης που περιστρέφεται γύρω από τον ήλιο είναι μια περιοδική κίνηση. Ένας δορυφόρος σε τροχιά γύρω από τη γη είναι μια περιοδική κίνηση. ακόμη και η κίνηση ενός σετ μπάλας ισορροπίας είναι μια περιοδική κίνηση. Οι περισσότερες από τις περιοδικές κινήσεις που συναντάμε είναι κυκλικές, γραμμικές ή ημικυκλικές. Μια περιοδική κίνηση έχει συχνότητα. Η συχνότητα σημαίνει πόσο «συχνό» είναι το συμβάν. Για απλότητα, λαμβάνουμε τη συχνότητα ως τις εμφανίσεις ανά δευτερόλεπτο. Οι περιοδικές κινήσεις μπορεί να είναι είτε ομοιόμορφες είτε μη ομοιόμορφες. Μια στολή μπορεί να έχει ομοιόμορφη γωνιακή ταχύτητα. Λειτουργίες όπως η διαμόρφωση πλάτους μπορεί να έχουν διπλές περιόδους. Είναι περιοδικές συναρτήσεις ενθυλακωμένες σε άλλες περιοδικές συναρτήσεις. Το αντίστροφο της συχνότητας της περιοδικής κίνησης δίνει το χρόνο για μια περίοδο. Οι απλές αρμονικές κινήσεις και οι αποσβεσμένες αρμονικές κινήσεις είναι επίσης περιοδικές κινήσεις. Έτσι, η συχνότητα μιας περιοδικής κίνησης μπορεί επίσης να ληφθεί χρησιμοποιώντας τη διαφορά χρόνου μεταξύ δύο παρόμοιων περιστατικών. Η συχνότητα ενός απλού εκκρεμούς εξαρτάται μόνο από το μήκος του εκκρεμούς και τη βαρυτική επιτάχυνση για μικρές ταλαντώσεις.
Μήκος κύματος
Το Μήκος κύματος είναι μια έννοια που συζητείται κάτω από τα κύματα. Το μήκος κύματος ενός κύματος είναι το μήκος όπου το σχήμα του κύματος αρχίζει να επαναλαμβάνεται. Αυτό μπορεί να οριστεί χρησιμοποιώντας την εξίσωση κύματος. Για μια χρονικά εξαρτώμενη κυματική εξίσωση ψ(x, t), σε μια δεδομένη χρονική στιγμή, αν το ψ(x, t) είναι ίσο για δύο τιμές x και δεν υπάρχουν σημεία μεταξύ των δύο σημείων που έχουν την ίδια τιμή ψ, η διαφορά του x Οι τιμές είναι γνωστές ως το μήκος κύματος του κύματος. Η σχέση μεταξύ του μήκους κύματος, της συχνότητας και της ταχύτητας του κύματος δίνεται από v=f λ, όπου f είναι η συχνότητα του κύματος και λ είναι το μήκος κύματος. Για ένα δεδομένο κύμα, καθώς η ταχύτητα του κύματος είναι σταθερή, το μήκος κύματος γίνεται αντιστρόφως ανάλογο της συχνότητας.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ συχνότητας και μήκους κύματος;
• Η συχνότητα μπορεί να οριστεί τόσο για κύματα όσο και για δονήσεις και για οποιαδήποτε άλλη περιοδική κίνηση.
• Το μήκος κύματος ορίζεται μόνο σε ένα κύμα. Η συχνότητα μετριέται σε hertz. Το μήκος κύματος μετριέται σε μέτρα. Το μήκος κύματος του κύματος είναι αντιστρόφως ανάλογο με την ενέργεια του κύματος. Η συχνότητα είναι γραμμικά ανάλογη με την ενέργεια του κύματος.
