Mi a kapcsolat a hullámhossz és a frekvencia között

Tudjuk, hogy mind az elektromos, mind a mágneses a mezők hullámok formájában haladnak, és ezeknek a mezőknek a megszakadását fénynek nevezzük. Például, amikor egy követ bedob egy medencébe, észrevehetjük a hullámokat kör alakú formában, amelyek kifelé mozognak a kőtől. Ezekhez a hullámokhoz hasonlóan minden fény hullámának van egy csúcspontja, amelyet úgy hívnak, hogy címerek, bárhol is legyen az elektromos mező, és a mélypontok sorozata vályúként ismert, bárhol az elektromos mező a legalacsonyabb. A két hullámgerinc közötti távolságot hullámhossznak nevezzük, és a vályúknál is megegyezik. Az 1 másodpercen belül egy meghatározott ponton átfolyó hullámok számát frekvenciának nevezzük, és ciklusonként / másodpercenként számítjuk HZ (Hertz) néven. Ez a cikk a hullámhossz és a frekvencia közötti kapcsolatot tárgyalja.

A hullámhossz és a frekvencia kapcsolata

A hullámhossz és a frekvencia kapcsolata főleg azt tárgyalja, hogy mi a frekvencia, mi a hullámhossz és annak összefüggése.

Mi a frekvencia?

A frekvencia meghatározható úgy, hogy az egyes időegységek hullámzási rezgéseinek száma Hz-ben (hertz) kerül kiszámításra. Az ember által hallott frekvenciatartomány 20 Hz és 20000 Hz között mozog. Ha a hangfrekvencia meghaladja az emberi fül tartományát, akkor ezt ultrahangnak nevezik. Hasonlóképpen, ha a hangfrekvencia kisebb, mint az emberi fül tartománya, akkor infrahangként ismerik.

Az (f) egyenlet = 1 / T

Hol

f = Frekvencia

T = Időszak

Mi a hullámhossz?

Hullámhossz (távolság / hosszúság) meghatározható a fázison belüli két közeli pont közötti távolságként. Ezért két összefüggő csúcsot, amelyek egyébként a hullámosságon vannak, egyetlen hullámhosszúságú távolság választja el egymástól. A hullám hullámhossza ’λ’ lambda szimbólummal írható le.

hullámhossz

A hullámhossz egy két hullám vagy két vályú közötti távolság egy hullámban. A hullám csúcspontja címer, míg a hullám alakjának legalacsonyabb pontja egy vályú. A hullámhossz mértékegységei méter, cm, mms, nms stb.

A hullámhossz (λ) egyenlet = λ = v / f

Hol

V = fázissebesség vagy sebesség

f = Frekvencia

Hogyan függ össze a hullámhossz és a frekvencia?

Utazása elektromágneses vagy EM hullámok 299 792 km / sec sebességgel végezhetők. Ez az egyik fontos jellemző. Számos hullámtípus létezik, amelyek a frekvenciától és a hullámhossztól függően változnak. A fénysebesség meghatározható úgy, hogy az EM hullám frekvenciája megsokszorozódik a hullámhosszával.

Fénysebesség = hullámhossz * rezgés frekvenciája

A fenti egyenletet arra használjuk, hogy felfedezzük az EM hullám frekvenciáját vagy hullámhosszát úgy, hogy elosztjuk a mérést a fénysebességgel, hogy újabb mérést kapjunk.

A frekvencia és a hullámhossz kapcsolata

A hullámhossz és a fény frekvenciája közötti kapcsolat akkor állhat fenn, ha egy magas frekvenciájú hullám gyorsabban halad, mint korábban egy kötélen. Ennek bizonyos szakaszában megfigyelhetjük, hogy a hullámhossz rövidebbé válik. Így pontosan tudnunk kell ezt a kapcsolatot.

a hullámhossz és a frekvencia közötti kapcsolat

Egy másik mennyiség az az időtartam, amely felhasználható egy jel illusztrálására. Meghatározható az is, hogy mikor telik el egy oszcilláció teljesítése. Amint a frekvencia eldönti a hullám hányszor oszcillál és kifejezhető,

Frekvencia = 1 / T időtartam vagy f = 1 / T

A jel minden pozíciója ugyanazon sebességre jut egyetlen periódus után, mivel egy jel egyetlen lengésen megy keresztül egyetlen szakaszban. Ez akkor történik, amikor az oszcilláció minden munkamenetének eredménye egy hullámhosszúságú távolságon halad keresztül az egyetlen fázison belül, hogy bezáruljon.

A hullám sebessége (v) leírható úgy, hogy a hullám minden egyes időegységenként átmegy a térben. Ha úgy gondoljuk, hogy a jel egyetlen hullámhosszú távolságot tesz meg egyetlen perióduson belül,

V = λ / T

Ezért tudjuk, hogy T = 1 / f, így a fenti egyenlet kifejezhető,

V = f λ

A hullám sebessége megegyezik hullámhosszának és frekvenciájának szorzatával, ami magában foglalja a kettő közötti asszociációt.

Kapcsolat a vezetett hullámhossz és a határérték között

Az alábbiakban a reláció által vezérelt hullámhosszat és a frekvenciát tárgyaljuk.

Vezérlő hullámhossz

Az irányított hullámhossz meghatározható a hullámvezetővel két egyenértékű fázissík közötti térként. Ez a hullámhossz a frekvencia, valamint az alacsony vágási hullámhossz működtetésére használt funkció. A vezető hullámhossz-egyenlet az alábbiakban látható.

λ útmutató = λ szabadtér / √ ((1- λ szabadtér) / λ levágás) 2

λ útmutató = c / f x1 / √1- (c / 2af) 2

Ezt elsősorban a hullámvezetőn belüli elosztott formációk tervezése során használják. Például, ha olyan diódakapcsolót tervezünk, mint a PIN dióda Két 3/4-es hullámhosszúságú söntdiódát külön-külön használjon, használja a vezető hullámhosszát (3/4) a tervezésénél. Egy hullámvezetőben az irányított hullámhossz hosszabb, ha összehasonlítjuk a szabad térben.

Levágási gyakoriságok

Különböző típusú átviteli módok támogatják a hullámvezetőt. De a normál átviteli mód a téglalap alakú hullámvezetőn belül TE10 néven ismert. Az ebben az üzemmódban használt felső hullámhossz vagy alacsonyabb frekvencia rendkívül egyszerű. A felső cut-frekvencia pontosan egy oktáv az alsó fölé.

λ felső határ = 2 x a

f_{alsó levágás}= c / 2a (GHz)

a = széles falméret

c = fénysebesség

A téglalap alakú hullámvezetéknél alkalmazott szokásos működési határértékek az alsó határfrekvencia 125% -tól 189% -ig terjednek. Ezért a WR90 vágási frekvenciája 6,557 GHz, és a szokásos működési sáv 8,2 GHz-től 12,4 GHz-ig terjed. A vezető működése az alsó vágási frekvenciánál leáll.

A hanghullám sebességének és frekvenciájának kapcsolata

A hanghullám meghatározott sebességgel halad, és olyan tulajdonságokkal rendelkezik, mint a hullámhossz, valamint a frekvencia. A hang sebessége tűzijátékon figyelhető meg. A robbanás lángja jól megfigyelhető, ha a hangja jól hallható, a hanghullámok fix sebességgel haladnak, ami sokkal lassabb a fényhez képest.

A hang frekvenciája közvetlenül lehet, észrevehetjük, amit hangmagasságnak nevezünk. A hanghullámhossz nem egyenesen detektálható, azonban közvetett bizonyítékokat találunk a hangszer méretének a hangmagassággal való összefüggésében.

A hang hullámhosszának és a frekvenciának a kapcsolata minden hullám esetében azonos

Vw = fλ

Ahol a „Vw” a hangsebesség.

’F’ a frekvencia

’Λ’ a hullámhossz.

Amint a hanghullám elkezdi az egyik médiumról a másikra, a hangsebesség megváltoztatható. De általában a frekvencia továbbra is nagyon hasonló marad, mivel hasonló a vezérelt oszcillációhoz. Ha a „Vw” megváltozik, és a frekvencia ugyanaz marad, akkor ezt követően a hullámhossz változtatni kell. Ha a hangsebesség nagyobb, akkor annak hullámhossza nagyobb egy meghatározott frekvencián.