Laine kiirus vs lainesagedus
Laine kiirus ja lainesagedus on laine kaks väga olulist omadust. Lainekiirus kirjeldab, kui kiiresti energia levib. Laine sagedus kirjeldab, kui kiiresti laine võngub. Mõlemad omadused on laine määratlemisel ja kirjeldamisel väga olulised. Nende mõistete kohta on vaja korralikke teadmisi, et silma paista sellistes valdkondades nagu klassikaline mehaanika, kvantmehaanika ja isegi lihtsad valdkonnad, nagu akustika. Selles artiklis käsitleme lainesagedust ja lainekiirust, nende määratlusi, lainekiiruse ja lainesageduse sarnasusi ning lõpuks lainekiiruse ja lainesageduse erinevusi.
Lainesagedus
Sagedus on mõiste, mida käsitletakse objektide perioodiliste liikumiste puhul. Sageduse mõiste mõistmiseks on vaja perioodilisi liikumisi õigesti mõista. Perioodiliseks liikumiseks võib pidada mis tahes liikumist, mis kordub kindla ajaperioodi jooksul. Päikese ümber tiirlev planeet on perioodiline liikumine. Ümber Maa tiirlev satelliit on perioodiline liikumine; isegi tasakaalupallikomplekti liikumine on perioodiline liikumine. Enamik perioodilisi liikumisi, mida me kohtame, on ringikujulised, lineaarsed või poolringikujulised. Perioodilisel liikumisel on sagedus. Sagedus tähendab, kui "sagedane" sündmus on. Lihtsuse huvides võtame sageduse esinemissagedusena sekundis. Perioodilised liikumised võivad olla ühtlased või ebaühtlased. Ühtlane nurkkiirus võib olla ühtlane. Funktsioonidel, nagu amplituudmodulatsioon, võivad olla topeltperioodid. Need on perioodilised funktsioonid, mis on kapseldatud teistesse perioodilistesse funktsioonidesse. Laine sagedus on omadus, mille määrab laine allikas. Lainete (nt valgus ja heli) puhul jääb laine sagedus samaks, olenemata kandjast, millel see liigub.
Laine kiirus
Laine kiirus on laine levimiskiirus keskkonnas. Laine kiirus on keskkonna omadus. Seda saab kirjeldada terminiga impedants. Takistus on keskkonna takistus laine levimisele. Kõrgema impedantsiga keskkond paneb laine liikuma aeglasem alt, samas kui madalama takistusega keskkond põhjustab laine kiiremat liikumist. Seos lainekiiruse ja lainesageduse vahel on antud kuulsa võrrandiga V=f λ, kus V on laine kiirus, f on laine sagedus ja λ on lainepikkus. Meediumi impedants sõltub ka laine sagedusest.
Mis vahe on lainekiirusel ja lainesagedusel?
• Lainekiirus on kiiruse väärtus, mida mõõdetakse meetrites sekundis. Lainesagedus on sageduse väärtus, mida mõõdetakse hertsides.
• Laine kiirus on teatud tüüpi laine puhul keskkonna omadus. Laine sagedus on omadus, mille määrab allika sagedus.
• Laine sagedus jääb konstantseks, sõltumata sellest, millisel keskkonnal laine liigub. Laine kiirus muutub koos keskkonnaga. See lainekiiruse muutus põhjustab selliseid vaatlusi nagu murdumine.
