ما العلاقة بين الطول الموجي والتردد؟
العلاقة بين الطول الموجي والتردد؟ تتطلب الإجابة على السؤال تحديد كل من التردد وطول الموجة، ويتم تعريف التردد على أنه عدد تذبذبات الموجة لكل وحدة زمنية تقاس بالهرتز (هرتز). التردد يتناسب طرديا مع الملعب. يمكن للبشر سماع الأصوات بترددات تتراوح من 20 إلى 20000 هرتز. تُعرف الأصوات ذات الترددات فوق الأذنين بالموجات فوق الصوتية، وتُعرف الأصوات ذات الترددات الأقل من النطاق المسموع بالموجات فوق الصوتية.
تتذبذب جميع النقاط على الموجة، أي أن جميع النقاط على الموجة تظهر نوعًا من التغيير المنتظم في قيمة معينة. على سبيل المثال، عندما تصنع موجة عن طريق التذبذب لأعلى ولأسفل، تتحرك جزيئات الحبل بشكل متكرر لأعلى ولأسفل. عندما تفكر في موجة كهرومغناطيسية، تتغير قيمة المجالات المغناطيسية والكهربائية باستمرار بسبب الموجة عند نقطة ما. إذا لم تكن الموجة نبضة قصيرة، فإن قيمة المجالين الكهربائي والمغناطيسي تتغير باستمرار في أي نقطة. على سبيل المثال، تتأرجح نقطتان على موجة تحقق أقصى قيمة لها في وقت واحد في انسجام تام.
يُعرّف الطول الموجي بأنه المسافة بين أقرب نقطتين في الطور مع بعضهما البعض. ومن ثم، يتم فصل قمتين أو قاعين متجاورين على موجة بمسافة طول موجي كامل. في الغالب، نستخدم الحرف lambda () لوصف الطول الموجي للموجة.
العلاقة بين التردد والطول الموجي
يتم تنظيم العلاقة بين الطول الموجي والتردد على النحو التالي يمكنك معالجة موجة ذات تردد أعلى على حبل أسرع من ذي قبل. خلال هذا، لاحظت أن الطول الموجي يصبح أقصر. لذلك، فإن العلاقة بين التردد وطول الموجة موجودة بالفعل، لذا دعنا نكتشف بالضبط هذه العلاقة.
الكمية الأخرى هي الفترة (T) التي يمكن استخدامها لوصف الموجة. يتم تعريفه على أنه الوقت المستغرق لإكمال التذبذب. لأن التردد يحدد عدد المرات التي تتذبذب فيها الموجة ويمكن التعبير عنها على النحو التالي، f = 1 / r
تعود كل نقطة على الموجة إلى نفس القيمة بعد فترة واحدة، حيث تخضع الموجة لتذبذب واحد خلال فترة واحدة. يحدث هذا نتيجة كل جلسة تذبذب تنتقل لمسافة طول موجي في فترة واحدة حتى تنتهي.
يتم تعريف سرعة الموجة (v) على أنها المسافة التي تقطعها موجة لكل وحدة زمنية. إذا اعتبر أن الموجة تقطع مسافة طول موجي واحد في فترة واحدة،
ν = λ / T.
كما نعلم أن T = 1 / f، وبالتالي يمكننا التعبير عن المعادلة أعلاه على النحو التالي،
V = f λ
تساوي سرعة الموجة حاصل ضرب ترددها وطولها الموجي، مما يعني العلاقة بين التردد وطول الموجة.