Starpība starp viļņa garumu un frekvenci

Viļņa garums pret frekvenci
 

Frekvence un viļņa garums ir divas parādības, ar kurām sastopas viļņu mehānika. Svārstību biežums raksturo, cik bieži notiek “notikumi”. Viļņa garums raksturo vienības viļņa garumu. Abi šie jēdzieni ir ļoti svarīgi, lai izprastu tādas jomas kā viļņu mehānika, mūsdienu fizika, kvantu mehānika un elektromagnētiskā lauka teorija. Ir svarīgi skaidri saprast šos jēdzienus, lai sasniegtu izcilību šādās jomās. Šajā rakstā mēs apspriedīsim, kas ir frekvence un viļņa garums, to definīcijas, viļņu garuma un frekvences līdzības un visbeidzot atšķirība starp viļņa garumu un frekvenci.

Biežums

Biežums ir jēdziens, kas apskatīts periodiskos objektu kustībās. Lai saprastu frekvences jēdzienu, ir nepieciešama pareiza periodisko kustību izpratne. Periodisku kustību var uzskatīt par jebkuru kustību, kas atkārtojas noteiktā laika posmā. Planēta, kas griežas ap sauli, ir periodiska kustība. Satelīts, kas riņķo ap Zemi, ir periodiska kustība; pat līdzsvara bumbiņas komplekta kustība ir periodiska kustība. Lielākā daļa periodisko kustību, ar kurām mēs sastopamies, ir apļveida, lineāras vai pusapaļas. Periodiskai kustībai ir frekvence. Biežums nozīmē, cik bieži notiek “notikumi”. Vienkāršības labad kā biežumu sekundē ņem frekvenci. Periodiskas kustības var būt gan vienmērīgas, gan nevienmērīgas. Vienveidīgam leņķa ātrumam var būt vienāds. Tādām funkcijām kā amplitūdas modulācija var būt divkārši periodi. Tās ir periodiskas funkcijas, kas iekapsulētas citās periodiskās funkcijās. Periodiskās kustības biežuma apgrieztais lielums dod laiku periodam. Periodiskas kustības arī ir vienkāršas harmoniskas kustības un slāpētas harmoniskas kustības. Tādējādi periodiskas kustības biežumu var iegūt arī, izmantojot laika starpību starp diviem līdzīgiem gadījumiem. Vienkārša svārsta frekvence ir atkarīga tikai no svārsta garuma un gravitācijas paātrinājuma nelielām svārstībām.

Viļņa garums

Viļņa garums ir jēdziens, kas tiek apspriests zem viļņiem. Viļņa viļņa garums ir garums, kurā viļņa forma sāk atkārtoties. To var definēt, izmantojot viļņu vienādojumu. Laika atkarīgajam viļņu vienādojumam ψ (x, t) noteiktā laikā, ja ψ (x, t) ir vienāds divām x vērtībām un starp diviem punktiem nav punktu, kuriem ir vienāda ψ vērtība, starpība x vērtības sauc par viļņa viļņa garumu. Attiecību starp viļņa garumu, frekvenci un viļņa ātrumu izsaka ar v = f λ, kur f ir viļņa frekvence un λ ir viļņa garums. Tā kā viļņa ātrums ir nemainīgs, dotajam viļņam viļņa garums kļūst apgriezti proporcionāls frekvencei.