الأمواج: تردد الموجة من خلال الطول والصيغ الأخرى

الطول الموجي هو معلمة فيزيائية مهمة ،ضروري لحل العديد من مشاكل الصوتيات والإلكترونيات اللاسلكية. يمكن حسابها بعدة طرق ، اعتمادًا على المعلمات المحددة. من الأنسب القيام بذلك مع معرفة تردد أو فترة الانتشار وسرعته.

صيغة

الصيغة الأساسية التي تجيب على سؤال كيفية العثور على الطول الموجي من حيث التردد معروضة أدناه:

ل = ت / ش

هنا l الطول الموجي بالأمتار ، v هي سرعة انتشاره بوحدة m / s ، u هو التردد الخطي بالهرتز.

نظرًا لأن التكرار مرتبط بالفترة في علاقة عكسية ، يمكن كتابة التعبير السابق بشكل مختلف:

ل = vT

T هي فترة التذبذب بالثواني.

يمكنك التعبير عن هذه المعلمة من حيث التردد الدوري وسرعة المرحلة:

ل = 2بي * ت / ث

في هذا التعبير ، w هو التردد الدوري ، معبرًا عنه بالراديان في الثانية.

تم العثور على تردد الموجة من حيث الطول كما ترى من التعبير السابق على النحو التالي:

ش = ت / لتر

لنفترض أن الموجة الكهرومغناطيسية تنتشر في مادة ذات معامل انكسار n. ثم يتم التعبير عن تردد الموجة عبر الطول بالنسب التالية:

ش = ج / (ل * ن)

إذا انتشر في فراغ ، فعندئذٍ n = 1 ، ويتخذ التعبير الشكل التالي:

ش = ج / لتر

في الصيغة الأخيرة ، يتم التعبير عن تردد الموجة من حيث الطول باستخدام الثابت c - سرعة الضوء في الفراغ ، c = 300000 كم / ثانية.

يلوح دي بروجلي

بالنسبة لهذه الموجات ، سيكون للصيغ مختلفة قليلاًرأي. يحدد كثافة الاحتمال ويستخدم في ميكانيكا الكم لإيجاد معلمات الجسيم المعني. يتم تعريف الطول والتردد على النحو التالي:

ل = ح / ع

ش = E / ح

h - ثابت بلانك ، زخم الجسيم p ، طاقة الجسيمات الإلكترونية.

تطبيق

يمكن استخدام الصيغ المعطاة لإيجاد معلمات كهرومغناطيسية وموجات ذات طبيعة مختلفة في الفراغ أو الهواء أو وسط آخر. لتحديد كيفية التعبير عن تردد الموجة من حيث الطول أو العكس ، تحتاج إلى معرفة سرعة انتشارها وخصائص الوسيط. سوف تتحرك الكهرومغناطيسية بشكل أسرع في الفراغ أو الهواء ، بسبب النفاذية الكهربائية والمغناطيسية المنخفضة ، حيث أن سرعتها تتناسب عكسياً مع جذر ناتج هذه المعلمات.

سيكون الوضع مع الموجة الصوتية مختلفًا. سرعة الصوت في المواد الصلبة والسائلة أكبر من سرعة الهواء. ستكون أعلى سرعة في الحديد والليثيوم (حوالي 6000 م / ث) ، والزجاج - 4800 (م / ث) ، والذهب ، والفضة ، والبلاتين. يتم تحديد سرعة الصوت في الوسائط الصلبة والسائلة باستخدام تبعيات معقدة نوعًا ما ، مع مراعاة كثافة الوسيط ومعامل يونغ.