Rýchlosť vĺn vs. frekvencia vĺn
Rýchlosť vlny a frekvencia vlny sú dve veľmi dôležité vlastnosti vlny. Rýchlosť vlny popisuje, ako rýchlo sa energia šíri. Frekvencia vlny popisuje, ako rýchlo vlna osciluje. Obe tieto vlastnosti sú veľmi dôležité pri definovaní a popise vlny. Správne znalosti v týchto pojmoch sú potrebné na to, aby ste mohli vynikať v oblastiach, ako je klasická mechanika, kvantová mechanika a dokonca aj v jednoduchých oblastiach, ako je akustika. V tomto článku budeme diskutovať o tom, čo je frekvencia vĺn a rýchlosť vĺn, ich definície, podobnosti rýchlosti vĺn a frekvencie vĺn a nakoniec rozdiely medzi rýchlosťou vĺn a frekvenciou vĺn.
Frekvencia vĺn
Frekvencia je pojem diskutovaný pri periodických pohyboch objektov. Na pochopenie pojmu frekvencia je potrebné správne porozumieť periodickým pohybom. Periodický pohyb možno považovať za akýkoľvek pohyb, ktorý sa opakuje v určitom časovom období. Planéta obiehajúca okolo Slnka je periodický pohyb. Satelit obiehajúci okolo Zeme je periodický pohyb; aj pohyb balančnej gule je periodický pohyb. Väčšina periodických pohybov, s ktorými sa stretávame, je kruhová, lineárna alebo polkruhová. Periodický pohyb má frekvenciu. Frekvencia znamená, ako „častá“udalosť je. Pre jednoduchosť berieme frekvenciu ako počet výskytov za sekundu. Periodické pohyby môžu byť rovnomerné alebo nerovnomerné. Rovnomerná môže mať rovnomernú uhlovú rýchlosť. Funkcie ako amplitúdová modulácia môžu mať dvojité periódy. Sú to periodické funkcie zapuzdrené v iných periodických funkciách. Frekvencia vlny je vlastnosť určená zdrojom vlny. Pre vlny, ako je svetlo a zvuk, zostáva frekvencia vlny rovnaká bez ohľadu na médium, ktorým sa pohybuje.
Rýchlosť vlny
Rýchlosť vlny je rýchlosť, ktorou sa vlna šíri v médiu. Rýchlosť vlny je vlastnosťou média. Dá sa to opísať pojmom impedancia. Impedancia je odpor média voči šíreniu vlny. Médium s vyššou impedanciou spôsobí, že sa vlna bude pohybovať pomalšie, zatiaľ čo médium s nižšou impedanciou spôsobí, že sa vlna bude pohybovať rýchlejšie. Spojenie medzi rýchlosťou vlny a frekvenciou vlny je dané známou rovnicou V=f λ, kde V je rýchlosť vlny, f je frekvencia vlny a λ je vlnová dĺžka. Impedancia média závisí aj od frekvencie vlny.
Aký je rozdiel medzi vlnovou rýchlosťou a vlnovou frekvenciou?
• Rýchlosť vlny je hodnota rýchlosti, ktorá sa meria v metroch za sekundu. Frekvencia vĺn je hodnota frekvencie, ktorá sa meria v hertzoch.
• Rýchlosť vlnenia je vlastnosťou média pre určitý typ vlny. Frekvencia vĺn je vlastnosť určená frekvenciou zdroja.
• Frekvencia vĺn zostáva konštantná bez ohľadu na médium, ktorým sa vlna pohybuje. Rýchlosť vlny sa mení s prostredím. Táto zmena rýchlosti vĺn spôsobuje pozorovania, ako je lom.
