Άρθρα

Συχνότητα ενός κύματος


Ένα από τα σημαντικά χαρακτηριστικά κάθε κύματος είναι το δικό του συχνότητα, τον αριθμό των ταλαντώσεων ανά μονάδα χρόνου.

Η πιο κοινή μονάδα που χρησιμοποιείται διεθνώς για να εκφράσει τη συχνότητα ενός κύματος είναι η hertz, συμβολίζεται από Hz, η οποία ισοδυναμεί με μία ταλάντωση ανά δευτερόλεπτο.

Έτσι, για παράδειγμα, να λέμε ότι μια χορδή βιολιού, που τοποθετείται σε δόνηση από τον μουσικό, εκπέμπει ένα ηχητικό κύμα συχνότητας 440 Hz (διαβάζει 440 hertz), σημαίνει ότι αυτό το ηχητικό κύμα που παράγεται από το όργανο εκτελεί 440 ταλαντώσεις κάθε δευτερόλεπτο. .

Άλλα στοιχεία ενός κύματος

Το περιοδικό κύμα χαρακτηρίζεται από ορισμένα στοιχεία, τα οποία είναι:

  • Ridges: τα υψηλότερα σημεία ενός κύματος είναι οι κορυφογραμμές.
  • Valley: τα χαμηλότερα σημεία ενός κύματος από τις κοιλάδες.
  • Πλάτος: είναι η απόσταση από τη θέση του σχοινιού ανάπαυσης σε ράχη ή κοιλάδα.
  • Μήκος κύματος: είναι η απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών κορυφογραμμών ή δύο διαδοχικών κοιλάδων. Συμβολίζουμε το μήκος κύματος με το ελληνικό γράμμα l.
  • Περίοδος: είναι ο χρόνος που απαιτείται για να παραχθεί μια πλήρης ταλάντωση (ένας κύκλος), δηλαδή, ο χρόνος που η πηγή δημιουργεί έναν κύκλο προς τα πάνω και έναν προς τα κάτω.
  • Συχνότητα: αριθμός πλήρων ταλαντώσεων (κύκλων) που δημιουργούνται ανά μονάδα χρόνου (λεπτά, δευτερόλεπτα κ.λπ.)
Στο ίδιο μέσο διάδοσης, τα μακρύτερα κύματα θα έχουν τη χαμηλότερη συχνότητα, και αυτά με την υψηλότερη συχνότητα θα έχουν το συντομότερο μήκος κύματος.

Θυμηθείτε! Το εύρος και η συχνότητα ενός κύματος εξαρτώνται από την κίνηση που δημιουργεί αυτό το κύμα (στα σχέδια, την κίνηση των χεριών που δονούν το σχοινί).

Σχετική περίοδος και συχνότητα

Εάν μια πηγή παράγει μια κοιλάδα και μια κορυφογραμμή κάθε δύο δευτερόλεπτα, το χρονικό διάστημα για έναν πλήρη κύκλο είναι 2 δευτερόλεπτα. επομένως, η περίοδος είναι 2 δευτερόλεπτα. Αν ναι, πόσες πλήρεις ταλαντώσεις (μια κορυφογραμμή συν μία κοιλάδα) παράγονται κάθε δευτερόλεπτο;

Η απόκριση είναι μισή ταλάντωση, ή μισό κύκλο, που παράγεται κάθε 1s.

Επομένως, ο αριθμός των ταλαντώσεων ανά δευτερόλεπτο ή συχνότητα είναι 0,5 ταλάντωση σε ένα δευτερόλεπτο. Έτσι, αν καλέσουμε το T περίοδο, και f συχνότητα, Στο παράδειγμά μας, θα έχουμε T = 2s και f = 0,5 κύκλου ανά δευτερόλεπτο.

Στη μαθηματική γλώσσα:

και

Στο Διεθνές Σύστημα Μετρήσεων (SI), η μονάδα περιόδου είναι η δεύτερη και η μονάδα συχνότητας είναι ο κύκλος ανά δευτερόλεπτο που ονομάζεται hertz (Ηζ).

Όταν ακούμε ότι ο επεξεργαστής ενός υπολογιστή είναι 2.1 gigahertz, σημαίνει ότι επεξεργάζεται 2,1 δισεκατομμύρια πληροφορίες ανά δευτερόλεπτο. Όταν λέμε ότι η συχνότητα ενός ραδιοσταθμού είναι 99,7 megahertz, λέμε ότι το ραδιοκύμα που αντιστοιχεί στον σταθμό αυτό έχει 99,7 εκατομμύρια ταλαντεύσεις ανά δευτερόλεπτο.