Vlnová dĺžka vs. frekvencia
Frekvencia a vlnová dĺžka sú dva javy, s ktorými sa stretávame vo vlnovej mechanike. Frekvencia oscilácie popisuje, ako „častá“udalosť je. Vlnová dĺžka vlny popisuje dĺžku jednotkovej vlny. Oba tieto koncepty sú veľmi dôležité pre pochopenie oblastí, akými sú vlnová mechanika, moderná fyzika, kvantová mechanika a teória elektromagnetického poľa. Aby ste v takýchto oblastiach vynikli, je nevyhnutné jasne pochopiť tieto pojmy. V tomto článku budeme diskutovať o tom, čo je frekvencia a vlnová dĺžka, ich definície, podobnosti vlnovej dĺžky a frekvencie a nakoniec rozdiel medzi vlnovou dĺžkou a frekvenciou.
Frekvencia
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. Prevrátená hodnota frekvencie periodického pohybu udáva čas za periódu. Jednoduché harmonické pohyby a tlmené harmonické pohyby sú tiež periodické pohyby. Frekvencia periodického pohybu sa teda môže získať aj pomocou časového rozdielu medzi dvoma podobnými výskytmi. Frekvencia jednoduchého kyvadla závisí len od dĺžky kyvadla a gravitačného zrýchlenia pri malých kmitoch.
Vlnová dĺžka
Vlnová dĺžka je pojem diskutovaný pod vlnami. Vlnová dĺžka vlny je dĺžka, pri ktorej sa tvar vlny začína opakovať. To možno definovať pomocou vlnovej rovnice. Pre časovo závislú vlnovú rovnicu ψ(x, t) v danom čase, ak sa ψ(x, t) rovná pre dve hodnoty x a medzi týmito dvoma bodmi nie sú body s rovnakou hodnotou ψ, rozdiel x hodnoty sú známe ako vlnová dĺžka vlny. Vzťah medzi vlnovou dĺžkou, frekvenciou a rýchlosťou vlny je daný vzťahom v=f λ, kde f je frekvencia vlny a λ je vlnová dĺžka. Pre danú vlnu, keďže rýchlosť vlny je konštantná, vlnová dĺžka sa stáva nepriamo úmernou frekvencii.
Aký je rozdiel medzi frekvenciou a vlnovou dĺžkou?
• Frekvencia môže byť definovaná pre vlny aj vibrácie a pre akýkoľvek iný periodický pohyb.
• Vlnová dĺžka je definovaná iba pre vlnu. Frekvencia sa meria v hertzoch. Vlnová dĺžka sa meria v metroch. Vlnová dĺžka vlny je nepriamo úmerná energii vlny. Frekvencia je lineárne úmerná energii vlny.
