Ένα κύμα εμφανίζεται όταν ενέργεια ταξιδεύει από το ένα μέρος στο άλλο. Για παράδειγμα, σκεφτείτε μια πισίνα, αν πηδήσουμε στην πισίνα, το κύμα αρχίζει να ρέει από το σημείο σε όλη την πισίνα. Αυτά τα κύματα είναι αποτέλεσμα της ροής της ενέργειας και αυτό θα μετακινηθεί στην πισίνα. Εδώ μπορούμε να παρατηρήσουμε ότι η ενέργεια κινείται μόνο όχι το νερό στην πισίνα. Κάθε φορά που τα μόρια του νερού κινούνται προς τα πάνω και προς τα κάτω σε μια ακριβή γωνία προς τη διαδρομή του κύματος, τότε ονομάζεται εγκάρσιο κύμα. Παρομοίως, ένα φως κύματος συμβαίνει όταν η ενέργεια κινείται που αποτελείται από ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία. Μερικές φορές, ονομάζεται ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Το μέγεθος του κύματος μπορεί να υπολογιστεί σε μήκη κύματος και το μήκος κύματος μπορεί να μετρηθεί αποφασίζοντας το διάστημα μεταξύ δύο σημείων στα κύματα, όπως κορυφή-προς-κορυφή, αλλιώς από-προς-γούρνα.
Τι είναι το μήκος κύματος;
ο ορισμός του μήκους κύματος είναι η απόσταση μεταξύ δύο ίσων γειτονικών σημείων μέσα σε ένα σήμα. Κανονικά, η μέτρηση του μήκους κύματος μπορεί να γίνει μεταξύ δύο μεμονωμένων σημείων όπως δύο παρακείμενα σημεία, διαφορετικά τα κανάλια μέσα σε μια κυματομορφή. Για διαφορετικούς τύπους κυμάτων, τα μήκη κύματος μπορούν να υπολογιστούν. Υπολογίζονται ακριβέστερα σε ημιτονοειδή κύματα επειδή αυτά τα κύματα έχουν επαναλαμβανόμενη και ομαλή ταλάντωση. ο διάγραμμα μήκους κύματος φαίνεται παρακάτω .
μήκος κύματος
Εάν τα δύο σήματα ή κύματα ταξιδεύουν με ίση ταχύτητα με υψηλή συχνότητα, τότε θα έχει μικρότερο μήκος κύματος. Ομοίως, εάν το δύο σήματα ή κύματα που ταξιδεύουν με την ίδια ταχύτητα με χαμηλή συχνότητα, τότε θα έχει διαφορετικά μήκη κύματος.
Εξίσωση μήκους κύματος
Το μήκος κύματος μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τα ακόλουθα τύπος μήκους κύματος .
λ = v / ƒ
Στην παραπάνω εξίσωση,
Το σύμβολο «λ» χρησιμοποιείται για να δηλώσει το μήκος κύματος στα μαθηματικά καθώς και στη φυσική.
Το σύμβολο «v» υποδηλώνει την ταχύτητα
Το σύμβολο «ƒ» δηλώνει συχνότητα μήκους κύματος .
ο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα περιλαμβάνει διαφορετικά κύματα όπως φως κύματα και ραδιοκύματα. Αυτά τα κύματα έχουν πολύ μικρότερα μήκη κύματος σε σύγκριση με τα ηχητικά κύματα. Έτσι, τα μήκη κύματος αυτών των κυμάτων υπολογίζονται κανονικά σε νανόμετρα ή χιλιοστά αντί για μέτρα ή εκατοστά.
Μονάδα μήκους κύματος
ο σύμβολο μήκους κύματος εκφράζεται συνήθως με λάμδα (λ) και είναι ελληνικό γράμμα.
ο Μονάδα SI μήκους κύματος είναι μετρητής και αντιπροσωπεύεται από ένα σύμβολο (m). Τα κλάσματα αλλιώς πολλαπλασιάζονται ενός μετρητή χρησιμοποιούνται κατά τον υπολογισμό του μήκους κύματος. Ειδικά, όταν τα μήκη κύματος έχουν μεγάλη ιδιότητα τότε χρησιμοποιούνται εκθετικές δυνάμεις 10. Ομοίως, όταν υπάρχουν λιγότερα μήκη κύματος τότε εκφράζονται σαν αρνητικά εκθετικά.
Παραδείγματα
- Το μήκος κύματος του ήχου αποφασίζει το βήμα του, καθώς και το μήκος κύματος του φωτός, αποφασίζει το χρώμα του.
- Τα μήκη κύματος του ορατού φωτός μπορούν να επεκταθούν από 700 nm - 400 nm.
- Το ηχητικό μήκος κύματος ήχου μπορεί να κυμαίνεται από 17 mm - 17 m. Αυτός ο ήχος είναι πολύ μεγαλύτερος από το ορατό φως.
Μήκος κύματος σε ασύρματα δίκτυα
Στην ασύρματη δικτύωση, συζητούνται συχνά οι έννοιες των συχνοτήτων. Αυτό είναι επίσης ένα σημαντικό χαρακτηριστικό στα δίκτυα όπως το Wi-Fi. Η λειτουργία αυτού μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας πέντε συχνότητες στην περιοχή GHz (gigahertz) όπως 2.4, 3.6, 4.9, 5 και 5.9. Τα μικρότερα μήκη κύματος εμφανίζονται κυρίως σε υψηλότερες συχνότητες και σήματα που έχουν λιγότερα μήκη κύματος, έχει μεγαλύτερη δυσκολία ενώ διεισδύει εμπόδια όπως δάπεδα και τοίχοι.
Έτσι, τα ασύρματα σημεία πρόσβασης λειτουργούν κυρίως σε υψηλότερες συχνότητες με μικρότερα μήκη κύματος. Χρησιμοποιεί περισσότερη ισχύ για τη μετάδοση δεδομένων με τις ίδιες ταχύτητες, καθώς και αποστάσεις μπορούν να επιτευχθούν από συσκευές όπως αυτές που λειτουργούν σε χαμηλές συχνότητες χρησιμοποιώντας μεγαλύτερα μήκη κύματος.
Πώς να μετρήσετε το μήκος κύματος;
Διαφορετικά όργανα όπως αναλυτές οπτικού φάσματος οπτικός Τα φασματόμετρα χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των μηκών κύματος εντός του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Αυτά μετρώνται σε μέτρα, χιλιόμετρα, μικρόμετρα, χιλιοστά και επίσης μικρότερες ονομασίες που περιλαμβάνουν pic, nano-meter & femtometers.
Το τελευταίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση μικρότερων μηκών κύματος στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα όπως η υπεριώδης ακτινοβολία, οι ακτίνες γάμμα και οι ακτίνες Χ. Από την άλλη πλευρά, τα ραδιοκύματα περιλαμβάνουν μεγαλύτερα μήκη κύματος που κυμαίνονται από 1 mm έως 100kms με βάση τη συχνότητα.
Εάν η συχνότητα σήματος «f» μετράται σε MHz και το μήκος κύματος «w» μετράται σε μέτρα, τότε μπορεί να υπολογιστεί το μήκος κύματος και η συχνότητα
w = 300 / f και εξίσου f = 300 / w
Η απόσταση ανάμεσα σε υποτροπές εντός των σημάτων καθορίζει οπουδήποτε το μήκος κύματος βρίσκεται στο φάσμα ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας όπως τα ραδιοκύματα εντός του εύρους του ήχου και των κυμάτων εντός του εύρους του ορατού φωτός.
Ηλεκτρομαγνητικά κύματα
Αυτά τα κύματα είναι ένας τύπος ενεργειακών κυμάτων και περιλαμβάνει τόσο τα πεδία όπως ένα ηλεκτρικό όσο και ένα μαγνητικό πεδίο. Αυτά τα κύματα είναι ανόμοια σε σύγκριση με τα μηχανικά κύματα επειδή μεταδίδουν ενέργεια καθώς και ταξιδεύουν σε ένα κενό.
Η ταξινόμηση αυτών των κυμάτων μπορεί να γίνει με βάση τη συχνότητά τους. Αυτά τα κύματα χρησιμοποιούνται για διαφορετικούς σκοπούς στην καθημερινή μας ζωή. Τα πιο σημαντικά από αυτά τα κύματα είναι ορατό φως καθώς μας επιτρέπει να δούμε.
Ηλεκτρομαγνητικά κύματα
Τα ραδιοκύματα περιλαμβάνουν τα υψηλότερα μήκη κύματος σε σύγκριση με όλους τους τύπους ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Κυμαίνονται περίπου από εκατοστά μήκος έως πολλά μίλια. Αυτά τα κύματα χρησιμοποιούνται συχνά για μετάδοση δεδομένων σε διαφορετικές εφαρμογές όπως δορυφόρος , ραδιόφωνο, υπολογιστή n / w και ραντάρ .
Σήματα μικροκυμάτων είναι μικρότερα από τα ραδιοσήματα με μήκη κύματος που υπολογίζονται σε εκατοστά. Αυτά χρησιμοποιούνται στην επικοινωνία, καθώς μπορούν να περάσουν από καπνό, σύννεφα, καθώς και ελαφριά βροχή.
Υπέρυθρες τα κύματα βρίσκονται μεταξύ των μικροκυμάτων καθώς και του ορατού φωτός. Αυτά τα κύματα κατηγοριοποιούνται σε δύο τύπους όπως το υπέρυθρο και το υπέρυθρο. Κοντά IR κύματα είναι πιο κοντά στο ορατό φως σε μήκος κύματος. Αυτά τα κύματα χρησιμοποιούνται κυρίως σε τηλεχειριστήρια για την αλλαγή καναλιών. Παρομοίως, μακριά κύματα υπερύθρων απέχουν από αυτό το φως σε μήκος κύματος.
Το μήκος κύματος των υπεριωδών κυμάτων είναι το μικρότερο σε σύγκριση με το ορατό φως. Αυτές οι ακτίνες προέρχονται από τον Ήλιο και έτσι προκαλούν ηλιακά εγκαύματα. Το υπεριώδες φως χρησιμοποιείται κυρίως μέσω τηλεσκοπίων όπως το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble για την παρατήρηση αστεριών στον ουρανό.
Οι ακτίνες X περιλαμβάνουν μικρότερο μήκος κύματος σε σύγκριση με τις ακτίνες UV. Οι ακτινογραφίες παρατηρήθηκαν από τον Γερμανό επιστήμονα, τον «Wilhelm Roentgen». Αυτές οι ακτίνες χρησιμοποιούνται για να διεισδύσουν στο δέρμα καθώς και στους μυς των ανθρώπων για να τραβήξουν φωτογραφίες ακτίνων Χ στον ιατρικό τομέα.
Όταν το μήκος κύματος του ΕΜ μειώνεται, τότε η ενέργειά τους θα αυξηθεί. Οι συντομότερες ακτίνες είναι ακτίνες γάμμα εντός του φάσματος. Μερικές φορές, αυτές οι ακτίνες χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία του καρκίνου καθώς και για τη λήψη καθαρών εικόνων του διαγνωστικού φαρμάκου. Αυτές οι ακτίνες δημιουργούνται εντός πυρηνικών εκρήξεων και υπερκαινοφανών υψηλής ενέργειας.
Έτσι, αυτό είναι ένα επισκόπηση του μήκους κύματος και λειτουργεί. Ελπίζουμε να έχετε καλύτερη κατανόηση αυτής της έννοιας. Επιπλέον, τυχόν απορίες σχετικά με αυτήν την ιδέα παρακαλούμε δώστε μας τα σχόλιά σας σχολιάζοντας την παρακάτω ενότητα σχολίων. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, τι είναι πολυπλεξία διαίρεσης μήκους κύματος ;
