Vieme, že aj elektrický, aj magnetické polia cestujú vo forme vĺn a narušenie týchto polí sa nazýva svetlo. Napríklad, keď hodíte kameň do bazéna, môžeme si všimnúť vlny v kruhovej podobe, ktoré sa pohybujú smerom von od kameňa. Podobné týmto vlnám má každé vlnenie svetla postupnosť vysokých bodov, ktoré sú známe ako vrcholy, kdekoľvek je elektrické pole maximálne, a postupnosť nízkych bodov je známa ako koryta, kdekoľvek je elektrické pole najnižšie. Vzdialenosť medzi dvoma vrcholmi vĺn sa nazýva vlnová dĺžka a pre žľaby bude tiež rovnaká. Počet zvlnení, ktoré pretekajú určeným bodom do 1 sekundy, sa nazýva frekvencia a počíta sa v cykloch za sekundu známych ako HZ (Hertz). Tento článok pojednáva o vzťahu medzi vlnovou dĺžkou a frekvenciou.
Vzťah medzi vlnovou dĺžkou a frekvenciou
Vzťah medzi vlnovou dĺžkou a frekvenciou rozoberá hlavne to, čo je frekvencia, čo je vlnová dĺžka a jej vzťah.
Čo je to frekvencia?
Frekvencia môže byť definovaná ako počet zvlňovacích kmitov pre každú jednotku času počítaný v Hz (hertz). Rozsah frekvencie počutý ľuďmi sa pohybuje od 20 Hz do 20 000 Hz. Ak je frekvencia zvuku nad rozsahom ľudských uší, je to známe ako ultrazvuk. Podobne, ak je zvuková frekvencia menšia ako rozsah ľudských uší, je známy ako infrazvuk.
Rovnica frekvencie (f) je = 1 / T
Kde
f = frekvencia
T = Časové obdobie
Čo je to vlnová dĺžka?
Vlnová dĺžka (vzdialenosť / dĺžka) možno definovať ako vzdialenosť medzi dvoma blízkymi bodmi vo fáze navzájom. Preto sú dva susediace vrcholy, ktoré sa inak nachádzajú cez zvlnenie, oddelené vzdialenosťou jednej vlnovej dĺžky. Vlnovú dĺžku vlny možno opísať symbolom „λ“ lambda.
vlnová dĺžka
Vlnová dĺžka je vzdialenosť medzi dvoma vrcholmi alebo dvoma žľabmi vo vlne. Vrcholový bod vlny je hrebeň, zatiaľ čo najnižší bod krivky je žľab. Jednotkami vlnovej dĺžky sú metre, cms, mms, nms atď.
Rovnica vlnovej dĺžky (λ) je = λ = v / f
Kde
V = fázová rýchlosť alebo rýchlosť
f = frekvencia
Ako súvisia vlnová dĺžka a frekvencia?
Cestovanie elektromagnetické alebo EM vlny je možné robiť s rýchlosťou 299 792 km / s. Toto je jedna z dôležitých charakteristík. K dispozícii je veľa druhov vĺn, ktoré sa líšia frekvenciou aj vlnovou dĺžkou. Rýchlosť svetla sa dá definovať tak, že frekvencia EM vlny sa násobí s jej vlnovou dĺžkou.
Rýchlosť svetla = vlnová dĺžka * frekvencia kmitania
Vyššie uvedená rovnica sa používa na zistenie frekvencie alebo vlnovej dĺžky vlny EM vydelením merania rýchlosťou svetla na ďalšie meranie.
Vzťah medzi frekvenciou a vlnovou dĺžkou
Vzťah medzi vlnovou dĺžkou a frekvenciou svetla môže existovať, keď sa vysokofrekvenčná vlna pohybuje po lane rýchlejšie ako predtým. V určitej fáze toho môžeme pozorovať, že vlnová dĺžka sa mení na kratšiu. Musíme teda presne vedieť, aký je tento vzťah.
vzťah medzi vlnovou dĺžkou a frekvenciou
Ďalšou veličinou je časové obdobie, ktoré je možné použiť na ilustráciu signálu. Môže byť tiež definované, keď je čas potrebný na dokončenie oscilácie. Keď frekvencia rozhoduje o tom, koľkokrát vlna kmitá, a dá sa to vyjadriť ako,
Frekvencia = 1 / T časové obdobie alebo f = 1 / T
Každá poloha signálu dosahuje po jednej perióde rovnakú rýchlosť, pretože signál prechádza jednou osciláciou v priebehu jediného stupňa. To sa stane, keď sa každý výsledok relácie oscilácie dostane cez vzdialenosť vlnovej dĺžky v rámci jednej fázy, aby sa uzavrel.
Rýchlosť vlny (v) možno opísať ako priestor prechádzajúci vlnou pre každú jednotku času. Ak sa verí, že signál prekoná jednu vlnovú dĺžku v priebehu jediného obdobia,
V = λ / T
Preto vieme, že T = 1 / f, takže vyššie uvedená rovnica môže byť vyjadrená ako,
V = f λ
Rýchlosť vlny je ekvivalentná súčinu jej vlnovej dĺžky a frekvencie, čo naznačuje asociáciu medzi týmito dvoma.
Vzťah medzi riadenou vlnovou dĺžkou a medznou frekvenciou
Ďalej je diskutovaná vzťahová vlnová dĺžka a medzná frekvencia.
Vodiaca vlnová dĺžka
Vedená vlnová dĺžka môže byť definovaná ako priestor medzi dvoma ekvivalentnými fázovými rovinami s vlnovodom. Táto vlnová dĺžka je funkcia používaná na prevádzkovanie frekvencie, ako aj nízkej vlnovej dĺžky. Rovnica vodiacej vlnovej dĺžky je uvedená nižšie.
λguide = λfreespace / √ ((1- λfpacepace) / λcutoff) 2
λguide = c / f x1 / √1- (c / 2af) 2
Toto sa používa hlavne pri navrhovaní distribuovaných formácií vo vlnovode. Napríklad, ak navrhujeme diódový spínač ako a PIN dióda pri použití dvoch bočníkov s diódami s 3/4 vlnovou dĺžkou zvlášť využite pri návrhu vodiacu vlnovú dĺžku (3/4). Vo vlnovode je vedená vlnová dĺžka dlhšia v porovnaní s voľným priestorom.
Medzné frekvencie
Existujú rôzne typy prenosových režimov, ktoré podporujú vlnovod. Normálny režim prenosu v rámci obdĺžnikového vlnovodu je však známy ako TE10. Horná medzná vlnová dĺžka alebo dolná medzná frekvencia použitá v tomto režime je mimoriadne jednoduchá. Horná medzná frekvencia je presne o jednu oktávu nižšia.
λ horná hranica = 2 x a
fdolný limit= c / 2a (GHz)
a = široký rozmer steny
c = rýchlosť svetla
Obvyklé prevádzkové limity používané pre obdĺžnikový vlnovod sú v rozmedzí od 125% do 189% dolnej medznej frekvencie. Preto je medzná frekvencia WR90 6 557 GHz a obvyklé operačné pásmo sa bude pohybovať od 8,2 GHz do 12,4 GHz. Činnosť sprievodcu sa zastaví na frekvencii nižšej medznej hodnoty.
Vzťah medzi rýchlosťou zvukovej vlnovej dĺžky a frekvenciou
Zvuková vlna sa šíri určitou rýchlosťou a tiež má vlastnosti ako vlnová dĺžka aj frekvencia. Rýchlosť zvuku je možné sledovať na ohňostroji. Plamene výbuchu sa pozorujú dobre, akonáhle je zvuk zreteľne počuť, zvukové vlny sa pohybujú stálou rýchlosťou, ktorá je v porovnaní so svetlom oveľa pomalšia.
Frekvencia zvuku môže byť priamo, môžeme si všimnúť, čo je známe ako výška tónu. Vlnová dĺžka zvuku nie je priamo detegovaná, avšak v súvislosti s veľkosťou hudobného nástroja a výškou tónu sa nachádzajú nepriame dôkazy.
Vzťah medzi rýchlosťou zvukovej vlnovej dĺžky a frekvenciou je pre všetky vlny rovnaký
Vw = fλ
Kde „Vw“ je rýchlosť zvuku.
„F“ je frekvencia
„Λ“ je vlnová dĺžka.
Akonáhle zvuková vlna začne prechádzať z jedného média na druhé, potom je možné meniť rýchlosť zvuku. Frekvencia však zvyčajne zostáva veľmi podobná, pretože je podobná riadenej oscilácii. Ak sa zmení „Vw“ a frekvencia zostane rovnaká, potom vlnová dĺžka musí sa zmeniť. Keď je rýchlosť zvuku vyššia, potom je jeho vlnová dĺžka vyššia pre zadanú frekvenciu.
