Bølger (egenskaber og karakteristika): Amplitude, periode, frekvens, bølgelængde

Bølgebevægelse er overalt på Jorden og i universet. Typer af bølger inkluderer lydbølger, vandbølger, bølger på en streng og elektromagnetiske bølger, for at nævne nogle få.
Hvad er en bølge?

En bølge, teknisk set, er en forstyrrelse i et medium der spreder sig fra et sted til et andet via svingninger (frem og tilbage bevægelser) i dette medium. Mere enkelt sagt, det er en vibration, der føres af stof gennem tid og rum.

En vigtig egenskab ved en bølge er, at den overfører energi, men ikke noget. En bølge starter med en energiforøgelse et eller andet sted i et medium, såsom en hånd, der skubber på overfladen af en dam. Idet hver partikel af et materiale modtager energi fra det indledende skub - i dette eksempel vandmolekylerne - støder det ind i partiklerne ved siden af, som støder de næste og så videre.

Vandmolekylerne gjorde ikke ' t omarrangerer til nye steder i dammen; de sprang kun frem og tilbage mod hinanden, på den måde folk, der står skulder ved skulder i en mængde, muligvis kan rykke på plads efter, at nogen ved kanten falder ned i dem.

Bølger findes i to typer:

Transversale bølger
dannes af stof, der svinger vinkelret på energiens bevægelsesretning. For eksempel flytter en person, der pumper enden af et hoppetov fastgjort til en væg stykker af mediet (rebet) lodret, mens energien bevæger sig vandret langs rebet til væggen, indtil hele rebet bevæger sig.

Langsgående bølger
dannes af stof, der svinger i samme retning som den energi, den bærer. De tidligere eksempler på krusninger i en pool eller gennem en mængde, der er forstyrret i den ene ende, er begge langsgående.
Basale egenskaber for bølger

De mest basale bølgeegenskaber er bølgelængde, amplitude, frekvens og periode .

En bølgelængde
defineres som afstanden mellem ethvert punkt på en bølge til nøjagtigt samme punkt på den næste bølge .
For eksempel kan en bølgelængde måles fra toppen af en bølge i havet til toppen af den næste bølge. Bølgelængde betegnes med små græske bogstaver lambda ( λ
) og bruger SI-enhedens længde, meter (m).

amplituden
af bølgen, < em> A
, er et mål for den maksimale forskydning af ethvert stof i mediet fra er ligevægt (eller hvileposition). Så for en sinuskurveformet bølge, der går op og ned omkring x-aksen, har amplituden den samme størrelse som den højeste eller laveste position. Som mål for forskydning måles amplitude også i meter (m).

frekvensen af en bølge, f
, er et mål for hvor mange bølger der passerer efter, eller hvor mange svingninger der forekommer på et sekund. SI-frekvensenheden er hertz (Hz). For eksempel svinger et barn på en sving frem og tilbage omkring svingens hvileposition, hvilket gør en komplet frem og tilbage tur hvert tredje sekund. Det betyder, at hun går gennem en tredjedel af en fuld bølge (svingning) hvert sekund, så hendes frekvens vil være 1/3 Hz.

perioden af en bølge, T
, er det inverse af frekvensen; i stedet for hvor mange bølger pr. sekund, måler det tiden for en fuld bølge eller svingning skal ske. Således måles det i SI-enheden for tid, sekunder (r). For det samme barn på gyngen er hendes bølgefase tre sekunder. (Bemærk, at tre er den inverse af en tredjedel.)
Bølgens hastighed

Bølgehastighed ( v
) er den hastighed, hvormed en forstyrrelse bevæger sig fra et sted til et andet . En bølge bevæger sig med en hastighed (i meter per sekund, m /s) svarende til produktet med frekvens og bølgelængde. Bølgeforligningen er derfor:

v \u003d λ × f