Lainepikkus vs sagedus
Sagedus ja lainepikkus on lainemehaanikas kaks nähtust. Võnkumise sagedus kirjeldab sündmuse sagedust. Laine lainepikkus kirjeldab ühiku laine pikkust. Mõlemad mõisted on väga olulised selliste valdkondade mõistmisel nagu lainemehaanika, kaasaegne füüsika, kvantmehaanika ja elektromagnetvälja teooria. Nendes mõistetes on oluline selge arusaam, et sellistes valdkondades silma paista. Selles artiklis käsitleme sagedust ja lainepikkust, nende määratlusi, lainepikkuse ja sageduse sarnasusi ning lõpuks lainepikkuse ja sageduse erinevust.
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. Perioodilise liikumise sageduse pöördvõrdeline väärtus annab perioodi aja. Perioodilised liikumised on ka lihtsad harmoonilised liikumised ja summutatud harmoonilised liikumised. Seega saab perioodilise liikumise sageduse saada ka kahe sarnase esinemise vahelise ajavahe abil. Lihtsa pendli sagedus sõltub ainult pendli pikkusest ja gravitatsioonikiirendusest väikeste võnkumiste korral. Lihtsa pendli sagedus sõltub ainult pendli pikkusest ja gravitatsioonikiirendusest väikeste võnkumiste korral. Lihtsa pendli sagedus sõltub ainult pendli pikkusest ja gravitatsioonikiirendusest väikeste võnkumiste korral.
Lainepikkus
Lainepikkus on lainete all arutatud mõiste. Laine lainepikkus on pikkus, kus laine kuju hakkab ennast kordama. Seda saab määratleda lainevõrrandi abil. Ajast sõltuva laine võrrandi ψ (x, t) korral on antud aja jooksul, kui ψ (x, t) on kahe x väärtuse jaoks võrdne ja kahe sama väärtusega punkti vahel pole punkte, siis 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 liikumiskiirus on konstantne, muutub lainepikkus lainega pöördvõrdeliseks sagedusega.
Mis vahe on sagedusel ja lainepikkusel?
• Sagedust saab määratleda nii lainete kui ka vibratsiooni ning mis tahes muu perioodilise liikumise korral.
• Lainepikkus on määratletud ainult lainena. Sagedust mõõdetakse hertsides. Lainepikkust mõõdetakse meetrites. Laine lainepikkus on pöördvõrdeline laine energiaga. Sagedus on lineaarselt proportsionaalne laine energiaga.
