Vlnová rychlost vs. vlnová frekvence
Vlnová rychlost a vlnová frekvence jsou dvě velmi důležité vlastnosti vlny. Rychlost vlny popisuje, jak rychle se energie šíří. Frekvence vlny popisuje, jak rychle vlna kmitá. Obě tyto vlastnosti jsou velmi důležité při definování a popisu vlny. Správná znalost těchto koncepcí je nutná k tomu, abyste vynikli v oborech, jako je klasická mechanika, kvantová mechanika a dokonce i v jednoduchých oborech, jako je akustika. V tomto článku budeme diskutovat o tom, co je vlnová frekvence a vlnová rychlost, jejich definice, podobnosti vlnové rychlosti a vlnové frekvence a nakonec rozdíly mezi vlnovou rychlostí a vlnovou frekvencí.
Frekvence vln
Frekvence je koncept diskutovaný v periodických pohybech objektů. Abychom porozuměli pojmu frekvence, je zapotřebí správné pochopení periodických pohybů. Periodický pohyb lze považovat za jakýkoli pohyb, který se opakuje v určitém časovém úseku. Planeta obíhající kolem Slunce je periodický pohyb. Družice obíhající kolem Země je periodický pohyb; i pohyb balanční koule je periodický pohyb. Většina periodických pohybů, se kterými se setkáváme, je kruhová, lineární nebo půlkruhová. Periodický pohyb má frekvenci. Frekvence znamená, jak „častá“událost je. Pro jednoduchost bereme frekvenci jako počet výskytů za sekundu. Periodické pohyby mohou být rovnoměrné nebo nerovnoměrné. Uniforma může mít rovnoměrnou úhlovou rychlost. Funkce jako amplitudová modulace mohou mít dvojité periody. Jsou to periodické funkce zapouzdřené v jiných periodických funkcích. Frekvence vlny je vlastnost určená zdrojem vlny. U vln, jako je světlo a zvuk, zůstává frekvence vlny stejná bez ohledu na médium, kterým se pohybuje.
Rychlost vlny
Rychlost vlny je rychlost, kterou se vlna šíří v médiu. Rychlost vlnění je vlastnost média. To lze popsat termínem impedance. Impedance je odpor média vůči šíření vlny. Médium s vyšší impedancí způsobí, že se vlna bude pohybovat pomaleji, zatímco médium s nižší impedancí způsobí, že se vlna bude pohybovat rychleji. Souvislost mezi rychlostí vlny a frekvencí vlny je dána známou rovnicí V=f λ, kde V je rychlost vlny, f je frekvence vlny a λ je vlnová délka. Impedance média také závisí na frekvenci vlny.
Jaký je rozdíl mezi vlnovou rychlostí a vlnovou frekvencí?
• Rychlost vlny je hodnota rychlosti, která se měří v metrech za sekundu. Vlnová frekvence je hodnota frekvence, která se měří v hertzech.
• Rychlost vlnění je vlastnost média pro určitý typ vlnění. Vlnová frekvence je vlastnost určená frekvencí zdroje.
• Frekvence vln zůstává konstantní bez ohledu na médium, kterým se vlna pohybuje. Rychlost vlny se mění s prostředím. Tato změna rychlosti vlny způsobuje pozorování, jako je lom.
