Vlnová rýchlosť vs vlnová frekvencia
Rýchlosť a frekvencia vln sú dve veľmi dôležité vlastnosti vlny. Rýchlosť vlny popisuje, ako rýchlo sa energia šíri. Frekvencia vlny popisuje, ako rýchlo vlna kmitá. Obe tieto vlastnosti sú veľmi dôležité pri definovaní a opise vlny. Správne znalosti v týchto konceptoch sú potrebné na to, aby vynikli v oblastiach ako klasická mechanika, kvantová mechanika a dokonca aj v jednoduchých odboroch, ako je akustika. V tomto článku sa chystáme diskutovať o tom, čo sú vlnové frekvencie a vlnové rýchlosti, ich definície, podobnosti vlnovej rýchlosti a vlnovej frekvencie a nakoniec rozdiely medzi vlnovou rýchlosťou a vlnovou frekvenciou.
Frekvencia vĺn
Frekvencia je koncept diskutovaný v pravidelných pohyboch objektov. Na pochopenie pojmu frekvencia je potrebné správne porozumenie periodických pohybov. Periodický pohyb možno považovať za akýkoľvek pohyb, ktorý sa opakuje v stanovenom časovom období. Planéta otáčajúca sa okolo slnka je periodický pohyb. Družica obiehajúca okolo Zeme je periodický pohyb; aj pohyb súpravy balančných gúľ je periodický pohyb. Väčšina periodických pohybov, s ktorými sa stretávame, sú kruhové, lineárne alebo polkruhové. Periodický pohyb má frekvenciu. Frekvencia znamená, ako „častá“je udalosť. Pre jednoduchosť berieme frekvenciu ako výskyty za sekundu. Periodické pohyby môžu byť jednotné alebo nejednotné. Uniforma môže mať jednotnú uhlovú rýchlosť. Funkcie ako amplitúdová modulácia môžu mať dvojité periódy. Sú to periodické funkcie zapuzdrené v ďalších periodických funkciách. Frekvencia vlny je vlastnosť určená zdrojom vlny. Pre vlny, ako je svetlo a zvuk, zostáva frekvencia vlny rovnaká bez ohľadu na médium, po ktorom sa pohybuje.
Rýchlosť vĺn
Rýchlosť vlny je rýchlosť, ktorou sa vlna šíri v médiu. Vlnová rýchlosť je vlastnosťou média. Dá sa to opísať pojmom impedancia. Impedancia je odpor média voči šíreniu vlny. Médium s vyššou impedanciou spôsobí, že sa vlna bude pohybovať pomalšie, zatiaľ čo médium s nižšou impedanciou spôsobí, že sa vlna bude pohybovať rýchlejšie. Spojenie medzi vlnovou rýchlosťou a vlnovou frekvenciou je dané známou rovnicou V = f λ, kde V je vlnová rýchlosť, f je frekvencia vlny a λ je vlnová dĺžka. Impedancia média tiež závisí od frekvencie vlny.
Aký je rozdiel medzi vlnovou rýchlosťou a vlnovou frekvenciou?
• Vlnová rýchlosť je hodnota rýchlosti, ktorá sa meria v metroch za sekundu. Vlnová frekvencia je hodnota frekvencie, ktorá sa meria v hertzoch.
• Vlnová rýchlosť je vlastnosť média pre určitý typ vlny. Vlnová frekvencia je vlastnosť určená frekvenciou zdroja.
• Frekvencia vĺn zostáva konštantná bez ohľadu na médium, po ktorom vlna ide. Rýchlosť vĺn sa mení s médiom. Táto zmena rýchlosti vĺn spôsobuje pozorovania, ako je lom.
