Sine Wave vs Square Wave
A hullámok egy nagyon fontos jelenség, amelyet a fizikában tárgyalnak. A szinuszhullámok és a négyszöghullámok kétféle hullám, amelyek számos területen nagyon fontosak. A szinuszhullámok fontosak olyan területeken, mint az elektromágnesesség, a hullámok és rezgések, a jelmoduláció és számos más mező. A négyszöghullám nagyon fontos a számítógépekben és más digitális eszközökben, az adatábrázolásban, az adatkommunikációban és sok más területen. Ebben a cikkben megvitatjuk, hogy mik a szinuszhullámok és a négyzethullámok, hogyan keletkeznek, a szinuszhullámok és a négyzethullámok definíciói, hasonlóságaik, és végül a szinuszhullámok és a négyzethullámok közötti különbségek.
Szinuszhullámok
A szinuszhullám fogalmának megértéséhez először meg kell értenünk a mechanikai hullám fogalmát. A mechanikai hullámot bármilyen turbulencia okozza egy közegben. A mechanikai hullámok egyszerű példái a hangok, a földrengések, az óceán hullámai.
A hullám az energiaterjedés egyik módja. A turbulenciában keletkező energiát a hullámok továbbítják. A szinuszos hullám, amelyet egyszerűen szinuszhullámnak neveznek, olyan hullám, amely az y=A sin (ωt – kx) egyenlet szerint oszcillál. Ez azt jelenti, hogy a hullám által egy adott időpontban érintett részecskék pillanatképe megjeleníti a „szinusz” függvény viselkedését.
Amint a hullám terjed a térben, az általa hordozott energia is terjed. Ez az energia az úton lévő részecskék oszcillációját okozza. Ez fordítva is értelmezhető úgy, hogy az energia a részecskék oszcillációján keresztül terjed. Kétféle progresszív hullám létezik. Nevezetesen a longitudinális hullámok és a keresztirányú hullámok.
A hosszanti hullámban a részecskék rezgései párhuzamosak a terjedés irányával. Ez nem jelenti azt, hogy a részecskék a hullámmal együtt mozognak. A részecskék csak a térben rögzített egyensúlyi pont körül oszcillálnak. A keresztirányú hullámokban a részecskék oszcillációja a terjedési irányra merőlegesen megy végbe. A hanghullámok csak hosszanti hullámokból állnak, a húron lévő hullámok keresztirányúak. Az óceán hullámai keresztirányú és hosszanti hullámok kombinációja.
Square Waves
A négyzethullámok nagyon fontosak a számítógépekben és más digitális eszközökben. A négyszöghullám logikai függvénynek tekinthető. Mivel a négyszöghullámnak csak két állapota van, ideális digitális funkcióhoz. Azonban nagyon nehéz vagy lehetetlen négyszöghullámot közvetlenül létrehozni. Szinuszhullámok sorozatát átfedve négyszöghullám jön létre. Ezt Fourier-transzformációnak nevezik. Azonban lehetetlen tökéletes négyszöghullámot létrehozni, mivel végtelen mennyiségű szinuszhullámra van szükség.
Mi a különbség a szinuszos és a négyzetes hullámok között?
• A szinuszhullámok a természetben jönnek létre, és manuálisan könnyen reprodukálhatók. A négyszögletes hullámok nem természetes módon keletkeznek, és ehhez szinuszhullámok halmazát kell átfedni.
• Lehet tökéletes szinuszhullámot készíteni, de tökéletes négyszöghullámot lehetetlen.
