Vilnis rodas, kad enerģija ceļo no vienas vietas uz otru. Piemēram, apsveriet baseinu, ja mēs ielecam baseinā, viļņa sāk plūst no vietas uz visu peldbaseinu. Šie viļņi ir enerģijas plūsmas rezultāts, un tas pārvietosies pāri peldbaseinam. Šeit mēs varam novērot, ka enerģija tikai pārvieto nevis ūdeni baseinā. Ikreiz, kad ūdens molekulas virzās uz augšu un uz leju precīzā leņķī pret viļņa ceļu, to sauc par šķērsvirziena viļņu. Līdzīgi gaismas vilnis rodas, pārvietojoties enerģijai, kas sastāv no elektriskiem, kā arī magnētiskiem laukiem. Dažreiz to sauc par elektromagnētisko starojumu. Viļņa lielumu var aprēķināt viļņu garumos, un viļņa garumu var izmērīt, izlemjot atstarpi starp diviem viļņu punktiem, piemēram, no smailes līdz virsotnei, citādi no silei līdz silei.
Kas ir viļņa garums?
The viļņa garuma definīcija ir attālums starp diviem vienādiem blakus esošiem punktiem signālā. Parasti viļņa garumu var izmērīt starp diviem atsevišķiem punktiem, piemēram, diviem blakus esošiem punktiem, citādi kanāliem viļņa formā. Dažādu veidu viļņiem var aprēķināt viļņu garumus. Visprecīzāk tos aprēķina sinusoidālos viļņos, jo šiem viļņiem ir atkārtota un vienmērīga svārstība. The viļņa garuma diagramma ir parādīts zemāk .
viļņa garums
Ja abiem signāliem vai viļņiem, kas pārvietojas ar vienādu ātrumu ar augstu frekvenci, viļņa garums būs mazāks. Līdzīgi, ja divi signāli vai viļņi, kas pārvietojas vienādā ātrumā ar zemu frekvenci, tad tam būs atšķirīgi viļņu garumi.
Viļņa garuma vienādojums
Viļņa garumu var aprēķināt, izmantojot sekojošo viļņa garuma formula .
λ = v / ƒ
Iepriekš minētajā vienādojumā
Simbolu ‘λ’ lieto, lai apzīmētu viļņa garumu matemātikā, kā arī fizikā.
“V” simbols apzīmē ātrumu
Simbols ‘ƒ’ apzīmē viļņa garuma frekvence .
The elektromagnētiskais spektrs ietver dažādus viļņus, piemēram, gaismas viļņus un radioviļņus. Šiem viļņiem ir daudz mazāks viļņu garums, salīdzinot ar skaņas viļņiem. Tātad šo viļņu viļņu garumus parasti aprēķina nanometros vai milimetros, nevis metros vai centimetros.
Viļņa garuma vienība
The viļņa garuma simbols parasti izsaka ar lambda (λ), un tas ir grieķu burts.
The SI viļņa garuma vienība ir skaitītājs, un to attēlo simbols (m). Aprēķinot viļņa garumu, tiek izmantotas frakcijas, kas citādi ir metra reizinājumi. Jo īpaši, ja viļņu garumiem ir liela īpašība, tiek izmantotas eksponenciālās jaudas 10. Līdzīgi, ja viļņu garumu ir mazāk, tos izsaka kā negatīvus eksponenciālus.
Piemēri
- Skaņas viļņa garums nosaka tā augstumu, kā arī gaismas viļņa garums - krāsu.
- Redzamās gaismas viļņu garumus var pagarināt no 700 nm līdz 400 nm.
- Dzirdamās skaņas viļņa garums var svārstīties no 17 mm - 17 m. Šī skaņa ir daudz garāka nekā redzamā gaisma.
Viļņa garums bezvadu tīklos
Bezvadu tīklā frekvenču jēdzieni tiek bieži apspriesti. Šī ir arī nozīmīga iezīme tādos tīklos kā Wi-Fi. To var veikt, izmantojot piecas frekvences diapazonā GHz (gigaherci), piemēram, 2,4, 3,6, 4,9, 5 un 5,9. Īsāki viļņu garumi galvenokārt rodas augstākās frekvencēs un signālos, kuriem ir mazāks viļņu garums, un tam ir grūtāk iekļūt šķēršļos, piemēram, grīdās un sienās.
Tādējādi bezvadu piekļuves punkti galvenokārt darbojas augstākās frekvencēs ar mazāku viļņu garumu. Tas izmanto vairāk enerģijas datu pārraidei ar vienādu ātrumu, kā arī attālumus var sasniegt ar ierīcēm, kas darbojas zemās frekvencēs, izmantojot lielākus viļņu garumus.
Kā izmērīt viļņa garumu?
Citādi instrumenti, piemēram, optiskā spektra analizatori optiskais spektrometri tiek izmantoti viļņu garumu noteikšanai elektromagnētiskajā spektrā. Tos mēra metros, kilometros, mikrometros, milimetros un arī mazākajos nominālos, ieskaitot picmetrus, nanometrus un femtometrus.
Pēdējo var izmantot, lai mērītu mazākus viļņu garumus elektromagnētiskajā spektrā, piemēram, UV starojumu, gamma un rentgena starus. No otras puses, radioviļņi ietver garākus viļņu garumus, kas svārstās no 1 mm līdz 100 km, pamatojoties uz frekvenci.
Ja signāla frekvenci “f” mēra MHz un viļņa garumu “w” mēra metros, viļņa garumu un frekvenci var aprēķināt
w = 300 / f un vienādi f = 300 / w
Attālums starp atkārtošanos signālos norāda visur, kur viļņa garums atrodas elektromagnētiskā starojuma spektrā, piemēram, radioviļņi audio un viļņu diapazonā redzamās gaismas diapazonā.
Elektromagnētiskie viļņi
Šie viļņi ir enerģijas viļņu veids, un tie ietver gan laukus, piemēram, elektrisko, gan magnētisko lauku. Šie viļņi ir atšķirīgi salīdzinājumā ar mehāniskajiem viļņiem, jo tie pārraida enerģiju, kā arī pārvietojas pa vakuumu.
Šo viļņu klasifikāciju var veikt, pamatojoties uz to biežumu. Šie viļņi tiek izmantoti dažādiem mērķiem mūsu ikdienas dzīvē. Nozīmīgākais no šiem viļņiem ir redzamā gaisma, jo tā ļauj mums redzēt.
elektromagnētiskie viļņi
Radioviļņi ietver visaugstākos viļņu garumus, salīdzinot ar visiem elektromagnētisko viļņu veidiem. Tie svārstās aptuveni no centimetru garuma līdz daudzām jūdzēm. Šie viļņi tiek bieži izmantoti datu pārraidei dažādās lietojumprogrammās, piemēram, satelīts , radio, datoru n / w un radars .
Mikroviļņu signāli ir mazāki par radiosignāliem, kuru viļņu garumi tiek aprēķināti centimetru robežās. Tie tiek izmantoti saziņā, jo tie var iet cauri dūmiem, mākoņiem, kā arī nelielam lietum.
Infrasarkanais viļņi atrodas starp mikroviļņiem, kā arī redzamo gaismu. Šie viļņi tiek iedalīti divos veidos, piemēram, tuvu infrasarkanais un tāls infrasarkanais. Tuvie infrasarkanie viļņi ir tuvāk redzamajai gaismai viļņa garumā. Šie viļņi galvenokārt tiek izmantoti televīzijas pultīs, lai mainītu kanālus. Līdzīgi, tālu IR viļņi atrodas prom no šīs gaismas viļņa garumā.
UV viļņu viļņa garums ir īsākais salīdzinājumā ar redzamo gaismu. Šie stari nāk no Saules, tāpēc tas izraisa saules apdegumus. UV gaismu galvenokārt izmanto, izmantojot tādus teleskopus kā Habla kosmisko teleskopu, lai novērotu zvaigznes debesīs.
Rentgenstari ietver mazāk viļņu garumu, salīdzinot ar UV stariem. Rentgena starus pamanīja vācu zinātnieks, proti, ‘Vilhelms Roentgens’. Šie stari tiek izmantoti, lai iekļūtu ādā, kā arī cilvēku muskuļos, lai veiktu rentgena attēlus medicīnas jomā.
Kad EM viļņa viļņa garums kļūst mazāks, to enerģija palielināsies. Īsākie stari ir gamma stari spektra ietvaros. Dažreiz šos starus izmanto vēža ārstēšanai, kā arī notīrītu diagnostikas zāļu attēlu uzņemšanai. Šie stari rodas augstas enerģijas kodolsprādzienos un supernovās.
Tādējādi tas ir viļņa garuma pārskats un tā darbība. Mēs ceram, ka esat labāk izpratis šo koncepciju. Turklāt, ja rodas jautājumi par šo koncepciju, lūdzu, sniedziet mums atsauksmes, komentējot tālāk komentāru sadaļā. Šeit ir jautājums jums, kas ir viļņa garuma dalīšanas multipleksēšana ?
