Viļņi: viļņa biežums garumā un citas formulas

Viļņa garums ir svarīgs fiziskais parametrs,daudzu akustikas un radioelektronikas problēmu risināšanai. To var aprēķināt vairākos veidos, atkarībā no tā, kuri parametri ir noteikti. Tas ir visērtāk izdarīt, zinot izplatīšanas biežumu, laiku un ātrumu.

Formulas

Pamatformula, kas atbild uz jautājumu, kā atrast viļņa garumu, izmantojot frekvenci, ir dota zemāk:

l = v / u

Šeit ir viļņa garums metros, v ir tā izplatīšanās ātrums m / s, un tu ir lineāra frekvence hercos.

Tā kā biežums ir saistīts ar periodu ar apgriezto attiecību, iepriekšējo izteiksmi var rakstīt atšķirīgi:

l = vT

T ir svārstību periods sekundēs.

Šo parametru var izteikt, izmantojot cikla frekvenci un fāzes ātrumu:

l = 2pi * v / w

Šajā izteiksmē w ir cikliels frekvence, kas izteikta radijās sekundē.

Viļņa biežums garumā, kā redzams iepriekšējā izteiksmē, ir šāds:

u = v / l

Apsveriet elektromagnētisko viļņu, kas izplatās vielā ar refrakcijas indeksu n. Tad viļņa frekvenci caur garumu izsaka ar šādu attiecību:

u = c / (l * n)

Ja tā izplatās vakuumā, tad n = 1, un izteiksme ir šāda forma:

u = c / l

Pēdējā formulā, viļņa biežums caur garumu tiek izteikts, izmantojot konstantu c = gaismas ātrumu vakuumā, c = 300 000 km / s.

De Broglijas viļņi

Šiem viļņiem formulas būs nedaudz atšķirīgasskats Tie nosaka varbūtības blīvumu un tiek izmantoti kvantu mehānikā, lai atrastu izskatāmās daļiņas parametrus. Garumu un biežumu definē šādi:

l = h / p

u = E / h

h ir Plankas konstante, p ir daļiņu impulss, un E ir daļiņas enerģija.

Pieteikums

Iepriekš minētās formulas var izmantotatrast gan elektromagnētisko, gan cita veida viļņus vakuumā, gaisā vai citā vidē. Lai noteiktu, cik viļņa biežums ir izteikts garuma izteiksmē vai otrādi, ir jāzina tā pavairošanas ātrums un vides īpašības. Elektromagnētiskā tikai kustēties ātrāk vakuumā vai gaisā, jo zema elektrisko un magnētisko caurlaidību, jo tā ātrums ir apgriezti proporcionāls kvadrāta saknes produkta šiem parametriem.

Ar skaņas vilni būs vēl viena situācija.Skaņas ātrums cietās vielās un šķidrumos ir lielāks nekā gaisā. Maksimālais ātrums būs dzelzs un litija (aptuveni 6000 m / c), stikla - 4800 (m / c), zelta, sudraba, platīna. No skaņas cieto un šķidro nesējiem ātrums tiek noteikts, izmantojot samērā sarežģītas atkarības ar vidēju blīvumu un Junga modulis.