Hvad er forholdet mellem wavelenght en hastighed og frekvens?

Forholdet mellem bølgelængde, hastighed og frekvens er grundlæggende i bølgefysik og gælder for alle typer bølger, herunder lette bølger, lydbølger og vandbølger. Her er sammenbruddet:

* bølgelængde (λ): Afstanden mellem to på hinanden følgende kamre eller trug af en bølge. Det måles typisk i meter (M) eller nanometre (NM) for lette bølger.

* hastighed (v): Hvor hurtigt bølgen bevæger sig gennem et medium. Det måles i meter pr. Sekund (m/s).

* frekvens (f): Antallet af bølgecyklusser, der passerer et fast punkt pr. Sekund. Det måles i Hertz (Hz), hvor 1 Hz =1 cyklus pr. Sekund.

Forholdet:

Den vigtigste ligning, der forbinder disse tre, er:

v =fλ

Dette betyder:

* hastighed (V) er direkte proportional med frekvensen (F). Hvis frekvensen øges, øges bølgenes hastighed også, forudsat at bølgelængden forbliver konstant.

* hastighed (V) er direkte proportional med bølgelængde (λ). Hvis bølgelængden øges, øges bølgenes hastighed også, forudsat at frekvensen forbliver konstant.

* frekvens (F) og bølgelængde (λ) er omvendt proportional. Hvis frekvensen øges, falder bølgelængden, og vice versa, hvis man antager, at hastigheden forbliver konstant.

Eksempel:

Forestil dig et reb bundet til et indlæg. Hvis du ryster rebet hurtigere (øgesfrekvens), rejser bølgerne tættere sammen (kortere bølgelængde). Hvis du ryster rebet langsommere (faldfrekvens), spreder bølgerne sig længere fra hinanden (længere bølgelængde). Hastigheden af ​​bølgen langs rebet afhænger af spændingen og densiteten af ​​selve rebet.

Vigtige noter:

* Dette forhold gælder for alle typer bølger.

* Lysets hastighed i et vakuum er en konstant, ca. 3 x 10^8 m/s. Dette betyder, at ændringer i frekvens og bølgelængde er omvendt proportional for lette bølger.

* Lydens hastighed i luft er også en konstant ved stuetemperatur, men den ændrer sig med temperaturen og det medium, den bevæger sig igennem.

At forstå dette grundlæggende forhold er afgørende for at forstå forskellige bølgefænomener, fra farverne på regnbuer til Doppler -effekten.