Hullámsebesség vs hullámfrekvencia
A hullámsebesség és a hullámfrekvencia a hullám két nagyon fontos tulajdonsága. A hullámsebesség azt írja le, hogy az energia milyen gyorsan terjed. A hullámfrekvencia azt írja le, hogy a hullám milyen gyorsan oszcillál. Mindkét tulajdonság nagyon fontos a hullám meghatározásában és leírásában. E fogalmak megfelelő ismeretére van szükség ahhoz, hogy kiemelkedő eredményeket érjünk el olyan területeken, mint a klasszikus mechanika, a kvantummechanika és még az olyan egyszerű területeken is, mint az akusztika. Ebben a cikkben megvitatjuk, hogy mi a hullámfrekvencia és a hullámsebesség, ezek definíciói, a hullámsebesség és a hullámfrekvencia hasonlóságai, és végül a hullámsebesség és a hullámfrekvencia közötti különbségek.
Hullámfrekvencia
A frekvencia az objektumok periodikus mozgásában tárgy alt fogalom. A frekvencia fogalmának megértéséhez a periodikus mozgások megfelelő megértése szükséges. Periodikus mozgásnak tekinthető minden olyan mozgás, amely meghatározott időtartamon belül ismétlődik. A Nap körül keringő bolygó periodikus mozgás. A Föld körül keringő műhold periodikus mozgás; még az egyensúlyi golyókészlet mozgása is periodikus mozgás. A legtöbb periodikus mozgás, amellyel találkozunk, körkörös, lineáris vagy félkör alakú. A periodikus mozgásnak frekvenciája van. A gyakoriság azt jelenti, hogy mennyire „gyakori” az esemény. Az egyszerűség kedvéért a frekvenciát a másodpercenkénti előfordulásoknak tekintjük. A periodikus mozgások lehetnek egyenletesek vagy nem egyenletesek. Egy egységesnek lehet egyenletes szögsebessége. Az olyan funkcióknak, mint az amplitúdómoduláció, kettős periódusuk lehet. Ezek periodikus függvények, amelyek más periodikus függvényekbe vannak beágyazva. A hullámfrekvencia a hullám forrása által meghatározott tulajdonság. Az olyan hullámok esetében, mint a fény és a hang, a hullám frekvenciája ugyanaz marad, függetlenül attól, hogy milyen közegben halad.
Hullámsebesség
A hullámsebesség a hullám közegben terjedési sebessége. A hullámsebesség a közeg sajátossága. Ez az impedancia kifejezéssel írható le. Az impedancia a közeg ellenállása a hullám terjedésével szemben. A nagyobb impedanciájú közeg a hullám lassabb mozgását okozza, míg az alacsonyabb impedanciájú közeg gyorsabban halad. A hullámsebesség és a hullámfrekvencia közötti összefüggést a híres V=f λ egyenlet adja meg, ahol V a hullámsebesség, f a hullám frekvenciája és λ a hullámhossz. A közeg impedanciája a hullám frekvenciájától is függ.
Mi a különbség a hullámsebesség és a hullámfrekvencia között?
• A hullámsebesség egy sebességérték, amelyet méter per másodpercben mérnek. A hullámfrekvencia egy frekvenciaérték, amelyet hertzben mérnek.
• A hullámsebesség a közeg tulajdonsága egy bizonyos típusú hullámhoz. A hullámfrekvencia a forrás frekvenciája által meghatározott tulajdonság.
• A hullámfrekvencia állandó marad, függetlenül attól, hogy a hullám milyen közegben halad. A hullámsebesség a közeggel együtt változik. A hullámsebességnek ez a változása olyan megfigyeléseket okoz, mint például a fénytörés.
