Częstotliwość:

Częstotliwość to jak często zdarzenie powtarza się w określonym czasie.

W fizyce, częstotliwość fali to liczba grzebieni fal, które przechodzą przez punkt w ciągu jednej sekundy (grzebień fali to szczyt fali).

Hertz (symbol Hz) jest jednostką częstotliwości.

Zależność między częstotliwością a długością fali wyraża się za pomocą wzoru:

f = v / λ {\i1}Displaystyle f=v /\i1}lambda {\i0} {\displaystyle f=v/\lambda }

gdzie v jest prędkość i styl lambda. {\displaystyle \lambda }(lambda) to długość fali. Wzór na częstotliwość fal świetlnych to f = c / λ {\i1}styk stylistyczny f=c/\i0}lambda{\displaystyle f=c/\lambda }, gdzie c jest prędkością światła.

Wszystkie fale elektromagnetyczne poruszają się z prędkością światła w próżni, ale poruszają się z mniejszą prędkością, gdy przechodzą przez ośrodek, który nie jest próżnią. Inne fale, takie jak fale dźwiękowe, poruszają się ze znacznie niższą prędkością i nie mogą poruszać się w próżni.

Przykładami fal elektromagnetycznych są: fale świetlne, radiowe, promieniowanie podczerwone, mikrofale i fale gamma.

W miarę upływu czasu - przesuwając się od lewej do prawej strony na osi poziomej - pięć sinusoidalnych fal zmienia się regularnie w różnym tempie (lub stosunku). Fala czerwona (górna) ma najniższą częstotliwość (tj. cykle w najwolniejszym tempie), natomiast fala purpurowa (dolna) ma najwyższą częstotliwość (cykle w najszybszym tempie).
W miarę upływu czasu - przesuwając się od lewej do prawej strony na osi poziomej - pięć sinusoidalnych fal zmienia się regularnie w różnym tempie (lub stosunku). Fala czerwona (górna) ma najniższą częstotliwość (tj. cykle w najwolniejszym tempie), natomiast fala purpurowa (dolna) ma najwyższą częstotliwość (cykle w najszybszym tempie).

Sines o trzech różnych częstotliwościach f.
Sines o trzech różnych częstotliwościach f.

Wizualizacja fal elektromagnetycznych

Różne rodzaje fal elektromagnetycznych mają różne częstotliwości.

Przykład

Jednym ze sposobów na wizualizację jest to, że gdyby dwa pociągi jechały z tą samą prędkością, ale wielkość wagonów była mniejsza w jednym pociągu niż w drugim. Jeśli ktoś wybrałby coś, co się nie porusza, jak drogowskaz, a następnie policzyłby, ile wagonów przejechało obok drogowskazu w ciągu jednej sekundy dla każdego pociągu, znałby częstotliwość przejeżdżania wagonów w każdym pociągu. Ilość i częstotliwość przejeżdżania wagonów byłaby inna, ponieważ pociąg z mniejszymi wagonami miałby więcej wagonów przejeżdżających przez drogowskaz w ciągu sekundy niż pociąg z większymi wagonami. Wiedząc ile wagonów przejeżdżało przez drogowskaz w ciągu jednej sekundy i znając prędkość pociągu, można by obliczyć matematycznie wielkość każdego wagonu dla każdego pociągu.

Na przykład, gdyby pociąg poruszał się z prędkością 10 mil na sekundę, a 10 wagonów mijało w ciągu jednej sekundy, wówczas każdy wagon miałby długość 1 mili. Gdyby drugi pociąg również poruszał się z prędkością 10 mil na sekundę, a 20 wagonów mijało w jednej sekundzie, wówczas wiadomo by było, że każdy wagon miałby 1/2 mili długości dla tego pociągu. Ten przykład pokazuje, że znajomość częstotliwości fali elektromagnetycznej daje długość fali, ponieważ wszystkie fale elektromagnetyczne poruszają się z prędkością światła tak, że c = v (lambda) gdzie v jest częstotliwością, a lambda długością fali, a c prędkością światła. Dlatego innym sposobem wyrażenia częstotliwości jest powiedzenie, że częstotliwość jest c ponad lambda.

Dwa różne pociągi jadące z tą samą prędkością
Dwa różne pociągi jadące z tą samą prędkością

AlegsaOnline.com - 2020 - License CC3