A hullámok tulajdonságai
A hullámok tulajdonságai
A tudósok számos tulajdonságot használnak a hullámok leírására. Ide tartoznak az amplitúdó, a frekvencia, a periódus, a hullámhossz, a sebesség és a fázis. Ezeket a tulajdonságokat az alábbiakban részletesen ismertetjük.
Egy hullám ábrázolása Amikor hullámot rajzolunk, vagy egy hullámot nézünk egy grafikonon, akkor a hullámot pillanatképként rajzoljuk időben. A függőleges tengely a hullám amplitúdója, míg a vízszintes tengely lehet távolság vagy idő.
Ezen a képen látható, hogy a hullám grafikonjának legmagasabb pontját címernek, a legalacsonyabb pontját pedig vályúnak nevezzük. A hullám közepén átmenő vonal a közeg nyugalmi helyzete, ha nem volt áthaladó hullám.
A grafikon alapján számos hullámtulajdonságot határozhatunk meg.
Amplitúdó A hullám amplitúdója a hullám nyugalmi helyzetéből való elmozdulásának mértéke. Az amplitúdót az alábbi grafikon mutatja.
Az amplitúdót általában úgy számítják ki, hogy megnézzük a hullám grafikonját, és megmérjük a hullám magasságát nyugalmi helyzetből.
Az amplitúdó a hullám erősségének vagy intenzitásának mértéke. Például, ha egy hanghullámot nézünk, az amplitúdó méri a hang hangosságát. A hullám energiája a hullám amplitúdójával egyenes arányban változik.
Hullámhossz A hullám hullámhossza a hullám hát-vissza ciklusainak két megfelelő pontja közötti távolság. Ez egy hullám két címere vagy két hullámvályú között mérhető. A hullámhosszat a fizikában általában a görög lambda (λ) betű képviseli.
Gyakoriság és időszak A hullám frekvenciája a hullám ciklusainak száma másodpercenként. A frekvenciát Hertz-ben vagy ciklus / másodpercben mérjük. A gyakoriságot gyakran „f” kisbetűvel ábrázolják.
A hullám időszaka a hullám címerek közötti idő. Az időszakot időegységekben mérjük, például másodpercben. Az időszakot általában a „T.” nagybetűvel jelölik.
Az időszak és a gyakoriság szorosan összefügg egymással. A periódus a frekvencia felett 1, a frekvencia pedig a periódusban egy. Ezek kölcsönös egymás, amint azt a következő képletek mutatják.
periódus = 1 / gyakoriság
vagy
T = 1 / f
gyakoriság = 1 / periódus
vagy
f = 1 / T
A hullám sebessége vagy sebessége A hullám másik fontos tulajdonsága a terjedési sebesség. Ilyen gyorsan mozog a hullám zavarása. A mechanikus hullámok sebessége attól a közegtől függ, amelyen a hullám halad. Például a hang más sebességgel halad a vízben, mint a levegőben.
A hullám sebességét általában „v” betűvel ábrázolják. A sebesség kiszámítható úgy, hogy megszorozzuk a frekvenciát a hullámhosszal.
sebesség = frekvencia * hullámhossz
vagy
v = f * λ