Lainepikkus vs amplituud
Lainepikkus ja amplituud on lainete ja vibratsiooni kaks omadust. Lainepikkus on laine omadus, kuid amplituud on nii laine kui ka võnkumise omadus. Lainepikkuse ja amplituudi mõisteid kasutatakse laialdaselt sellistes valdkondades nagu lained ja vibratsioon, side, valgus ja muu elektromagnetiline kiirgus ning mitmed muud väljad. Selles artiklis arutleme, mis on lainepikkus ja amplituud, nende määratlused, nende kahe sarnasused, nende rakendused ja lõpuks erinevus lainepikkuse ja amplituudi vahel.
Amplituud
Amplituud on perioodilise liikumise väga oluline omadus. Amplituudi mõiste mõistmiseks tuleb mõista harmooniliste liikumiste omadusi. Lihtne harmooniline liikumine on selline liikumine, et suhe nihke ja kiiruse vahel on a = -ω 2x kus “a” on kiirendus ja “x” on nihe. Kiirendus ja nihe on antiparalleelsed. See tähendab, et objekti netojõud on ka kiirenduse suunas. See suhe kirjeldab liikumist, kus objekt kõigub keskpunkti ümber. On näha, et kui nihe on null, on ka objekti netojõud null. See on võnkumise tasakaalupunkt. Objekti maksimaalset nihet tasakaalupunktist nimetatakse võnkumise amplituudiks. Lihtsa harmoonilise võnke amplituud sõltub rangelt süsteemi kogu mehaanilisest energiast. Lihtsa vedrumassi süsteemi korral, kui kogu siseenergia on E, on amplituud võrdne 2E / k, kus k on vedru vedrukonstant. Amplituudilhetkeline kiirus on null, seega on kineetiline energia samuti null. Süsteemi koguenergia on potentsiaalse energia kujul. Tasakaalupunktis muutub potentsiaalne energia nulli.
Lainepikkus
Lainepikkus on lainete all arutatud mõiste. Laine lainepikkus on pikkus, kus laine kuju hakkab ennast kordama. Seda saab määratleda ka lainevõrrandi abil. Ajast sõltuva lainevõrrandi ψ (x, t) korral, kui time (x, t) on kahe x väärtuse jaoks võrdne ja kahe sama väärtusega punkti vahel pole punkte, on x erinevus väärtusi nimetatakse laine lainepikkuseks. Lainepikkuse, sageduse ja laine kiiruse seose annab v = f λ, kus f on laine sagedus ja λ lainepikkus. Kuna laine kiirus on konstantne, muutub lainepikkus lainega pöördvõrdeliseks sagedusega.
Mis vahe on lainepikkusel ja amplituudil?
• Lainepikkus on omadus, mis on määratletud ainult lainete korral, kuid amplituud on määratletud vibratsioonide või võnkumisteni.
• Lainepikkus on omadus, mis on seotud laine kiiruse ja sagedusega, samas kui amplituud on omadus, mis sõltub võnkumise koguenergiast.
