Vlnová délka vs. frekvence
Frekvence a vlnová délka jsou dva jevy, se kterými se setkáváme ve vlnové mechanice. Frekvence oscilace popisuje, jak „častá“událost je. Vlnová délka vlny popisuje délku jednotkové vlny. Oba tyto pojmy jsou velmi důležité pro pochopení oborů, jako je vlnová mechanika, moderní fyzika, kvantová mechanika a teorie elektromagnetického pole. Aby bylo možné v těchto oblastech vynikat, je nezbytné těmto pojmům jasně porozumět. V tomto článku budeme diskutovat o tom, co je frekvence a vlnová délka, jejich definice, podobnosti vlnové délky a frekvence a nakonec rozdíl mezi vlnovou délkou a frekvencí.
Frekvence
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. Převrácená hodnota frekvence periodického pohybu udává čas za periodu. Jednoduché harmonické pohyby a tlumené harmonické pohyby jsou také periodické pohyby. Tím lze také získat frekvenci periodického pohybu pomocí časového rozdílu mezi dvěma podobnými jevy. Frekvence jednoduchého kyvadla závisí pouze na délce kyvadla a gravitačním zrychlení u malých kmitů.
Vlnová délka
Vlnová délka je pojem diskutovaný pod vlnami. Vlnová délka vlny je délka, kdy se tvar vlny začíná opakovat. To lze definovat pomocí vlnové rovnice. Pro časově závislou vlnovou rovnici ψ(x, t) v daném čase, pokud je ψ(x, t) stejné pro dvě hodnoty x a mezi těmito dvěma body nejsou žádné body se stejnou hodnotou ψ, rozdíl x hodnoty jsou známé jako vlnová délka vlny. Vztah mezi vlnovou délkou, frekvencí a rychlostí vlny je dán vztahem v=f λ, kde f je frekvence vlny a λ je vlnová délka. Pro danou vlnu, protože rychlost vlny je konstantní, vlnová délka se stává nepřímo úměrnou frekvenci.
Jaký je rozdíl mezi frekvencí a vlnovou délkou?
• Frekvenci lze definovat jak pro vlny, tak pro vibrace a pro jakýkoli jiný periodický pohyb.
• Vlnová délka je definována pouze pro vlnu. Frekvence se měří v hertzech. Vlnová délka se měří v metrech. Vlnová délka vlny je nepřímo úměrná energii vlny. Frekvence je lineárně úměrná energii vlny.
