Știm că atât electricul, cât și magnetic câmpurile se deplasează sub formă de valuri și perturbarea acestor câmpuri se numește lumină. De exemplu, când arunci o piatră într-o piscină, putem observa valurile într-o formă circulară care se deplasează spre exterior din piatră. Similar cu aceste unde, fiecare undă ușoară are o secvență de puncte înalte cunoscute sub numele de creste, oriunde câmpul electric este maxim și o secvență de puncte joase este cunoscută sub numele de jgheaburi, oriunde câmpul electric este cel mai mic. Distanța dintre două creste de undă se numește lungime de undă și, de asemenea, pentru jgheaburi va fi aceeași. Numărul de ondulații care curg printr-un punct specificat în 1 secunde este cunoscut sub numele de frecvență și este calculat în cicluri / secundă cunoscut sub numele de HZ (Hertz). Acest articol discută relația dintre lungimea de undă și frecvență.
Relația dintre lungimea de undă și frecvență
Relația dintre lungimea de undă și frecvență discută în principal ce este frecvența, care este lungimea de undă și relația acesteia.
Ce este frecvența?
Frecvența poate fi definită ca numărul de oscilații de ondulare pentru fiecare unitate de timp calculată în Hz (hertz). Gama de frecvență auzită de oameni variază de la 20 Hz la 20000 Hz. Dacă frecvența sunetului este peste intervalul urechilor umane, atunci este cunoscută sub numele de ultrasunete. În mod similar, dacă frecvența sunetului este mai mică decât gama urechilor umane, atunci este cunoscută sub numele de infrasunete.
Ecuația frecvenței (f) este = 1 / T
Unde
f = Frecvență
T = Perioada de timp
Ce este lungimea de undă?
Lungime de undă (distanță / lungime) poate fi definită ca distanța dintre două puncte apropiate în cadrul fazei între ele. Prin urmare, două vârfuri adiacente, altfel, pe o undă, sunt separate printr-o distanță de o singură lungime de undă. Lungimea de undă a unei unde poate fi descrisă cu un simbol „λ” lambda.
lungime de undă
Lungimea de undă este distanța dintre două creste sau două jgheaburi dintr-o undă. Punctul de vârf al valului este creastă, în timp ce cel mai de jos punct al formei de undă este un jgheab. Unitățile de lungime de undă sunt metri, cms, mms, nms etc.
Ecuația lungimii de undă (λ) este = λ = v / f
Unde
V = Viteza sau viteza fazei
f = Frecvență
Cum sunt legate lungimea de undă și frecvența?
Călătoria lui electromagnetic sau undele EM pot fi realizate cu o viteză de 299.792 km / sec. Aceasta este una dintre caracteristicile importante. Sunt disponibile numeroase tipuri de unde, care variază în funcție de frecvență, precum și de lungimea de undă. Viteza luminii poate fi definită deoarece frecvența undei EM se înmulțește cu lungimea ei de undă.
Viteza luminii = lungimea de undă * frecvența oscilației
Ecuația de mai sus este utilizată pentru a descoperi frecvența sau lungimea de undă a undei EM, împărțind măsurarea cu viteza luminii pentru a obține o altă măsurare.
Relația dintre frecvență și lungimea de undă
Relația dintre lungimea de undă și frecvența luminii poate exista atunci când o undă de înaltă frecvență călătorește mai repede decât înainte pe o frânghie. Într-un moment dat, putem observa că lungimea de undă se transformă în mai scurtă. Astfel, trebuie să știm exact este această relație.
relația dintre lungimea de undă și frecvență
O altă cantitate este o perioadă de timp care poate fi utilizată pentru a ilustra un semnal. De asemenea, poate fi definit atunci când este luat timpul pentru finalizarea unei oscilații. Deoarece frecvența decide de câte ori oscilează o undă și poate fi exprimată ca,
Frecvența = 1 / T perioadă de timp sau f = 1 / T
Fiecare poziție a semnalului ajunge la aceeași rată după o singură perioadă, întrucât un semnal trece printr-o oscilație într-o singură etapă. Acest lucru se întâmplă atunci când fiecare rezultat al sesiunii de oscilație parcurge o distanță de lungime de undă în cadrul unei singure faze pentru a se închide.
Viteza undei (v) poate fi descrisă ca spațiu parcurs printr-o undă pentru fiecare unitate de timp. Dacă se crede că semnalul parcurge o distanță de o lungime de undă într-o singură perioadă,
V = λ / T
Prin urmare știm că T = 1 / f, deci ecuația de mai sus poate fi exprimată ca,
V = f λ
Viteza undei este echivalentă cu produsul lungimii și frecvenței sale de undă, ceea ce implică asocierea dintre aceste două.
Relația dintre lungimea de undă ghidată și frecvența de întrerupere
Lungimea de undă ghidată de relație și frecvența de întrerupere sunt discutate mai jos.
Ghid de lungime de undă
Lungimea de undă ghidată poate fi definită ca spațiul dintre două planuri de fază echivalente cu ghidul de undă. Această lungime de undă este o funcție utilizată pentru operarea frecvenței, precum și a lungimii de undă reduse. Ecuația lungimii de undă de ghidare este prezentată mai jos.
λguide = λfreespace / √ ((1- λfreespace) / λcutoff) 2
λguide = c / f x1 / √1- (c / 2af) 2
Acest lucru este utilizat în principal la proiectarea formațiunilor distribuite în cadrul ghidului de undă. De exemplu, dacă proiectăm un comutator de diode ca un Diodă PIN utilizând două diode de șunt cu 3/4 spații de lungime de undă separat, utilizați lungimea de undă de ghidare (3/4) în proiectarea dvs. Într-un ghid de undă, lungimea de undă ghidată o compară mai mult în spațiul liber.
Frecvențe cutoff
Există diferite tipuri de moduri de transmisie care acceptă un ghid de undă. Dar modul normal de transmisie în ghidul de undă dreptunghiular este cunoscut sub numele de TE10. Lungimea de undă de tăiere superioară sau frecvența de tăiere inferioară utilizate pentru acest mod sunt extrem de simple. Limita superioară - frecvența este cu exactitate o octavă peste cea inferioară.
λ limită superioară = 2 x a
ftăiere inferioară= c / 2a (GHz)
a = dimensiune largă a peretelui
c = viteza luminii
Limitele obișnuite de funcționare utilizate pentru ghidul de undă dreptunghiular sunt cuprinse între 125% și 189% din frecvența de întrerupere mai mică. Prin urmare, frecvența de întrerupere a WR90 este de 6.557 GHz și banda obișnuită de funcționare va varia de la 8,2 GHz la 12,4 GHz. Funcționarea ghidului se va opri la frecvența de tăiere inferioară.
Relația dintre lungimea de undă a vitezei sunetului și frecvența
O undă sonoră se deplasează la o anumită viteză și are, de asemenea, proprietăți precum lungimea de undă, precum și frecvența. Viteza sunetului poate fi observată într-un foc de artificii. Flăcarea unei explozii este bine observată odată ce sunetul său este clar auzit, undele sonore călătoresc cu o viteză fixă, care este mult mai lentă în comparație cu lumina.
Frecvența sunetului poate fi direct, putem observa care este cunoscut sub numele de pitch. Lungimea de undă a sunetului nu este detectată direct, cu toate acestea, se găsesc dovezi indirecte în legătura dintre dimensiunea instrumentului muzical și ton.
Relația dintre viteza lungimii de undă a sunetului și frecvența este aceeași pentru toate undele
Vw = fλ
Unde „Vw” este viteza sunetului.
„F” este frecvența
„Λ” este lungimea de undă.
Odată ce unda sonoră începe să călătorească dintr-un mediu în alt mediu, atunci viteza sunetului poate fi modificată. Dar, de obicei, frecvența rămâne foarte similară, deoarece este similară cu o oscilație condusă. Dacă „Vw” se modifică și frecvența rămâne aceeași, după aceea lungimea de undă trebuie schimbat. Când viteza sunetului este mai mare, atunci lungimea sa de undă este mai mare pentru o frecvență specificată.
