Laine kiirus vs laine sagedus
Laine kiirus ja laine sagedus on laine kaks väga olulist omadust. Laine kiirus kirjeldab, kui kiiresti energia levib. Lainesagedus kirjeldab laine võnkumise kiirust. Mõlemad omadused on laine määratlemisel ja kirjeldamisel väga olulised. Nendes mõistetes on vaja korralikke teadmisi, et silma paista sellistes valdkondades nagu klassikaline mehaanika, kvantmehaanika ja isegi lihtsad väljad nagu akustika. Selles artiklis käsitleme, mis on laine sagedus ja laine kiirus, nende määratlusi, laine kiiruse ja laine sageduse sarnasusi ning lõpuks laine kiiruse ja laine sageduse erinevusi.
Laine sagedus
Sagedus on mõiste, mida arutatakse objektide perioodiliste liikumiste korral. Sageduse mõiste mõistmiseks on vajalik perioodiliste liikumiste õige mõistmine. Perioodilist liikumist võib pidada mis tahes liikumiseks, mis kordub kindla ajaperioodi jooksul. Päikese ümber pöörlev planeet on perioodiline liikumine. Maa ümber tiirlev satelliit on perioodiline liikumine; isegi tasakaalupallikomplekti liikumine on perioodiline liikumine. Enamik perioodilisi liikumisi, millega kokku puutume, on ümmargused, lineaarsed või poolringikujulised. Perioodilisel liikumisel on sagedus. Sagedus tähendab sündmuse sagedust. Lihtsuse huvides võtame esinemisi sekundis sagedusena. Perioodilised liikumised võivad olla kas ühetaolised või ebaühtlased. Vormil võib olla ühtlane nurkkiirus. Sellistel funktsioonidel nagu amplituudmodulatsioon võib olla topeltperiood. Need on perioodilised funktsioonid, mis on kapseldatud teistesse perioodilistesse funktsioonidesse. Laine sagedus on omadus, mille määrab laine allikas. Selliste lainete nagu valgus ja heli puhul jääb laine sagedus samaks olenemata keskkonnast, kus see liigub.
Laine kiirus
Laine kiirus on kiirus, mida laine levib keskkonnas. Laine kiirus on keskkonna omadus. Seda saab kirjeldada impedantsi mõistega. Takistus on keskkonna vastupanu laine levikule. Suurema impedantsiga keskkond põhjustab laine aeglasema liikumise, madalama impedantsiga keskkond aga laine kiirema liikumise. Seose laine kiiruse ja laine sageduse vahel annab kuulus võrrand V = f λ, kus V on laine kiirus, f on laine sagedus ja λ on lainepikkus. Keskkonna impedants sõltub ka laine sagedusest.
Mis vahe on lainekiirusel ja lainesagedusel?
• Laine kiirus on kiiruse väärtus, mida mõõdetakse meetrites sekundis. Laine sagedus on sageduse väärtus, mida mõõdetakse hertsides.
• Laine kiirus on keskmise omadus teatud tüüpi lainel. Lainesagedus on omadus, mille määrab allika sagedus.
• Laine sagedus püsib konstantsena, olenemata keskkonnast, kus laine liigub. Laine kiirus muutub koos keskkonnaga. See laine kiiruse muutus põhjustab selliseid tähelepanekuid nagu murdumine.
