ტალღის სიგრძე სიხშირის წინააღმდეგ
სიხშირე და ტალღის სიგრძე არის ორი ფენომენი, რომელიც გვხვდება ტალღის მექანიკაში. რხევის სიხშირე აღწერს რამდენად „ხშირია“მოვლენა. ტალღის სიგრძე აღწერს ერთეული ტალღის სიგრძეს. ორივე ეს კონცეფცია ძალიან მნიშვნელოვანია ისეთი სფეროების გასაგებად, როგორიცაა ტალღის მექანიკა, თანამედროვე ფიზიკა, კვანტური მექანიკა და ელექტრომაგნიტური ველის თეორია. სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია ამ ცნებების მკაფიო გაგება, რათა გამოირჩეოდეთ ასეთ სფეროებში. ამ სტატიაში ჩვენ განვიხილავთ რა არის სიხშირე და ტალღის სიგრძე, მათი განმარტებები, ტალღის სიგრძისა და სიხშირის მსგავსება და ბოლოს განსხვავება ტალღის სიგრძესა და სიხშირეს შორის.
სიხშირე
სიხშირე არის კონცეფცია, რომელიც განიხილება ობიექტების პერიოდულ მოძრაობაში. სიხშირის ცნების გასაგებად საჭიროა პერიოდული მოძრაობების სათანადო გაგება. პერიოდულ მოძრაობად შეიძლება ჩაითვალოს ნებისმიერი მოძრაობა, რომელიც მეორდება გარკვეული დროის განმავლობაში. პლანეტა, რომელიც მზის გარშემო ბრუნავს, პერიოდული მოძრაობაა. დედამიწის გარშემო მოძრავი თანამგზავრი პერიოდული მოძრაობაა; წონასწორობის ბურთის მოძრაობაც კი პერიოდული მოძრაობაა. პერიოდული მოძრაობების უმეტესობა, რომელსაც ჩვენ ვხვდებით, არის წრიული, წრფივი ან ნახევრად წრიული. პერიოდულ მოძრაობას აქვს სიხშირე. სიხშირე ნიშნავს რამდენად „ხშირია“მოვლენა. სიმარტივისთვის, ჩვენ ვიღებთ სიხშირეს, როგორც მოვლენებს წამში. პერიოდული მოძრაობები შეიძლება იყოს ერთგვაროვანი ან არაერთგვაროვანი. უნიფორმას შეიძლება ჰქონდეს ერთიანი კუთხოვანი სიჩქარე. ფუნქციებს, როგორიცაა ამპლიტუდის მოდულაცია, შეიძლება ჰქონდეს ორმაგი პერიოდები. ეს არის პერიოდული ფუნქციები, რომლებიც ჩართულია სხვა პერიოდულ ფუნქციებში. პერიოდული მოძრაობის სიხშირის ინვერსია იძლევა პერიოდის დროს.მარტივი ჰარმონიული მოძრაობები და დარბილებული ჰარმონიული მოძრაობები ასევე პერიოდული მოძრაობებია. ამრიგად, პერიოდული მოძრაობის სიხშირე ასევე შეიძლება მიღებულ იქნას ორ მსგავს მოვლენას შორის დროის სხვაობის გამოყენებით. მარტივი ქანქარის სიხშირე დამოკიდებულია მხოლოდ ქანქარის სიგრძეზე და მცირე რხევების გრავიტაციულ აჩქარებაზე.
ტალღის სიგრძე
ტალღის სიგრძე არის კონცეფცია, რომელიც განიხილება ტალღების ქვეშ. ტალღის სიგრძე არის სიგრძე, სადაც ტალღის ფორმა იწყებს გამეორებას. ეს შეიძლება განისაზღვროს ტალღის განტოლების გამოყენებით. დროზე დამოკიდებული ტალღური განტოლებისთვის ψ(x, t), მოცემულ დროს, თუ ψ(x, t) უდრის ორ x მნიშვნელობას და არ არის წერტილი ორ წერტილს შორის, რომლებსაც აქვთ იგივე ψ მნიშვნელობა, სხვაობა x მნიშვნელობები ცნობილია როგორც ტალღის სიგრძე. კავშირი ტალღის სიგრძეს, სიხშირესა და ტალღის სიჩქარეს შორის მოცემულია v=f λ, სადაც f არის ტალღის სიხშირე და λ არის ტალღის სიგრძე. მოცემული ტალღისთვის, ვინაიდან ტალღის სიჩქარე მუდმივია, ტალღის სიგრძე ხდება სიხშირის უკუპროპორციული.
რა განსხვავებაა სიხშირესა და ტალღის სიგრძეს შორის?
• სიხშირე შეიძლება განისაზღვროს როგორც ტალღებისთვის, ასევე ვიბრაციისთვის და ნებისმიერი სხვა პერიოდული მოძრაობისთვის.
• ტალღის სიგრძე განისაზღვრება მხოლოდ ტალღისთვის. სიხშირე იზომება ჰერცში. ტალღის სიგრძე იზომება მეტრებში. ტალღის სიგრძე ტალღის ენერგიის უკუპროპორციულია. სიხშირე წრფივი პროპორციულია ტალღის ენერგიისა.
