Skirtumas tarp bangos ilgio ir dažnio

Bangos ilgis ir dažnis
 

Dažnis ir bangos ilgis yra du reiškiniai, su kuriais susiduriama bangų mechanikoje. Virpesių dažnis apibūdina įvykio „dažnumą“. Bangos bangos ilgis apibūdina vienetinės bangos ilgį. Abi šios sąvokos yra labai svarbios suprantant tokias sritis kaip bangų mechanika, šiuolaikinė fizika, kvantinė mechanika ir elektromagnetinio lauko teorija. Norint tobulėti tokiose srityse, labai svarbu aiškiai suprasti šias sąvokas. Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra dažnis ir bangos ilgis, jų apibrėžimai, bangos ilgio ir dažnio panašumai ir galiausiai skirtumas tarp bangos ilgio ir dažnio.

Dažnis

Dažnis yra sąvoka, aptariama periodiškai judant objektams. Norint suprasti dažnio sąvoką, reikia tinkamai suprasti periodinius judesius. Periodiškas judesys gali būti laikomas bet kokiu judesiu, kuris kartojasi nustatytą laiką. Aplink Saulę besisukanti planeta yra periodiškas judesys. Palydovas, skriejantis aplink žemę, yra periodiškas judėjimas; net balansinio rutulio rinkinys yra periodiškas judesys. Daugelis periodinių judesių, su kuriais susiduriame, yra apskrito, linijinio ar pusapvalio judesiai. Periodiškas judesys turi dažnį. Dažnis reiškia, koks yra „dažnas“ įvykis. Paprastumo dėlei imame dažnį kaip įvykį per sekundę. Periodiniai judesiai gali būti vienodi arba nevienodi. Uniforma gali turėti vienodą kampinį greitį. Funkcijos, tokios kaip amplitudės moduliacija, gali turėti dvigubus laikotarpius. Tai periodinės funkcijos, įtrauktos į kitas periodines funkcijas. Periodinio judesio dažnio atvirkštinė vertė suteikia tam tikrą laiką. Paprasti harmoniniai judesiai ir slopinti harmoniniai judesiai taip pat yra periodiniai judesiai. Tokiu būdu periodinio judesio dažnį taip pat galima gauti naudojant laiko skirtumą tarp dviejų panašių įvykių. Paprasto švytuoklės dažnis priklauso tik nuo švytuoklės ilgio ir gravitacinio pagreičio mažiems virpesiams.

Bangos ilgis

Bangos ilgis yra sąvoka, aptariama bangose. Bangos ilgis yra ilgis, kai bangos forma pradeda kartotis. Tai galima apibrėžti naudojant bangų lygtį. Laikui priklausančios bangos lygtis ψ (x, t) per tam tikrą laiką, jei ψ (x, t) yra lygus dviem x reikšmėms ir nėra taškų tarp dviejų taškų, turinčių tą pačią ψ vertę, x skirtumas vertės yra žinomos kaip bangos ilgio banga. Ryšys tarp bangos ilgio, dažnio ir bangos greičio pateikiamas v = f λ, kur f yra bangos dažnis, o λ - bangos ilgis. Tam tikros bangos bangos greitis yra pastovus, todėl bangos ilgis tampa atvirkščiai proporcingas dažniui.