Hvad er forholdet mellem bølgelængde og frekvens

Hvad er forholdet mellem bølgelængde og frekvens

Vi ved, at både det elektriske såvel som magnetisk felter bevæger sig i form af bølger, og afbrydelsen af ​​disse felter kaldes lys. For eksempel, når du smider en sten i en pool, kan vi bemærke bølgerne i en cirkulær form, der bevæger sig udad fra stenen. I lighed med disse bølger har hver krusning en sekvens af høje punkter, der er kendt som kamme, hvor det elektriske felt er maksimalt, og en sekvens af lave punkter er kendt som trug, hvor det elektriske felt er lavest. Afstanden mellem to bølgetoppe kaldes bølgelængde og også for trug vil den være den samme. Antallet af krusninger, der strømmer gennem et specificeret punkt inden for 1 sek, er kendt som frekvensen, og det beregnes i cyklusser / sekund kendt som HZ (Hertz). Denne artikel diskuterer forholdet mellem bølgelængde og frekvens.



Forholdet mellem bølgelængde og frekvens

Forholdet mellem bølgelængde og frekvens diskuterer hovedsageligt hvad der er frekvens, hvad er bølgelængde og dets forhold.


Hvad er frekvens?

Frekvens kan defineres som antallet af rippelsvingninger for hver tidsenhed, der beregnes i Hz (hertz). Frekvensområdet, som mennesker hører, varierer fra 20 Hz til 20000 Hz. Hvis lydfrekvensen er over området for menneskelige ører, er det kendt som ultralyd. Tilsvarende, hvis lydfrekvensen er mindre end rækkevidden for menneskelige ører, så er den kendt som infralyd.





Frekvensen (f) ligningen er = 1 / T

Hvor



f = Frekvens


T = Tidsperiode

Hvad er bølgelængde?

Bølgelængde (afstand / længde) kan defineres som afstanden mellem to tætte punkter i fase med hinanden. Derfor adskilles to sammenhængende toppe ellers gennem en krusning ad en afstand med en enkelt bølgelængde. En bølges bølgelængde kan beskrives med symbolet 'λ' lambda.

bølgelængde

bølgelængde

Bølgelængden er afstanden mellem to kamme eller to trug i en bølge. Toppunktet for bølgen er toppen, mens det laveste punkt for bølgeformen er et trug. Enhederne af bølgelængde er meter, cms, mms, nms osv.

Bølgelængde- (λ) ligningen er = λ = v / f

Hvor

V = Fasehastighed eller -hastighed

f = Frekvens

Hvordan er bølgelængde og frekvens relateret?

Rejsen af elektromagnetisk eller EM-bølger kan udføres med en hastighed på 299.792 km / sek. Dette er en af ​​de vigtige egenskaber. Der er adskillige typer bølger tilgængelige, som varierer med frekvens såvel som bølgelængde. Lyshastigheden kan defineres som frekvensen af ​​EM-bølgen multipliceres med dens bølgelængde.

Lyshastighed = Bølgelængde * svingningsfrekvens

Ovenstående ligning bruges til at opdage frekvensen eller bølgelængden af ​​EM-bølgen ved at dividere målingen med lyshastigheden for at få en ny måling.

Forholdet mellem frekvens og bølgelængde

Forholdet mellem bølgelængde og lysfrekvens kan eksistere, når en højfrekvent bølge bevæger sig hurtigere end før på et reb. På et eller andet tidspunkt i dette kan vi se, at bølgelængden bliver kortere. Således skal vi vide nøjagtigt, om dette forhold er.

forholdet mellem bølgelængde og frekvens

forholdet mellem bølgelængde og frekvens

En anden mængde er et tidsrum, der kan bruges til at illustrere et signal. Det kan også defineres, hvornår det tager tid at gennemføre en svingning. Når frekvensen bestemmer antallet af gange, en bølge svinger, og den kan udtrykkes som,

Frekvens = 1 / T tidsperiode eller f = 1 / T.

Hver position på signalet når den samme hastighed efter en enkelt periode, da et signal gennemgår en svingning gennem et enkelt trin. Dette sker, når hvert sessionsresultat af svingning bevæger sig gennem en bølgelængdeafstand inden for den enkelte fase for at lukke.

Hastigheden på bølgen (v) kan beskrives som det rum, der bevæges gennem en bølge for hver tidsenhed. Hvis det antages, at signalet bevæger sig en bølgelængde inden for en enkelt periode,

V = λ / T

Derfor ved vi, at T = 1 / f, så ovenstående ligning kan udtrykkes som,

V = f λ

Hastigheden på bølgen svarer til produktet af dens bølgelængde og frekvens, hvilket indebærer sammenhængen mellem disse to.

Forholdet mellem styret bølgelængde og afskæringsfrekvens

Den forholdsstyrede bølgelængde og afskæringsfrekvens diskuteres nedenfor.

Vejled bølgelængde

Den styrede bølgelængde kan defineres som rummet mellem to ækvivalente faseplaner med bølgelederen. Denne bølgelængde er en funktion, der bruges til at betjene frekvens såvel som bølgelængden med lav afskæring. Vejledningen til bølgelængde er vist nedenfor.

λguide = λfreespace / √ ((1- λfreespace) / λcutoff) 2

λguide = c / f x1 / √1- (c / 2af) 2

Dette bruges hovedsageligt til design af distribuerede formationer inden for bølgelederen. For eksempel, hvis vi designer en diodeomskifter som en PIN-diode ved hjælp af to shuntdioder med 3/4 bølgelængderum separat, skal du bruge styrbølgelængden (3/4) i dit design. I en bølgeleder er den guidede bølgelængde længere sammenlignet i fri plads.

Afskæringsfrekvenser

Der er forskellige typer transmissionstilstande, der understøtter en bølgeleder. Men den normale transmissionstilstand inden for rektangulær bølgeleder er kendt som TE10. Den øvre afskæringsbølgelængde eller den nedre afskæringsfrekvens, der anvendes til denne tilstand, er ekstremt enkel. Den øverste afskæringsfrekvens er nøjagtigt en oktav over den nedre.

λ øvre cutoff = 2 x a

flavere afskæring= c / 2a (GHz)

a = bred vægdimension

c = lyshastighed

De sædvanlige driftsgrænser, der anvendes til rektangulær bølgeleder, er i området fra 125% til 189% af den lavere afskæringsfrekvens. Derfor er afskæringsfrekvensen på WR90 6,557 GHz, og det sædvanlige driftsområde vil variere fra 8,2 GHz til 12,4 GHz. Guidens arbejde stopper ved den lavere cutoff-frekvens.

Forholdet mellem lydens hastighed og bølgelængde

En lydbølge bevæger sig med en bestemt hastighed, og den har også egenskaber som bølgelængde såvel som frekvens. Lydhastigheden kan observeres i et fyrværkeri. En eksplosions flamme observeres godt, når lyden tydeligt høres, lydbølgerne bevæger sig med en fast hastighed, som er meget langsommere sammenlignet med lys.

Lydfrekvensen kan være direkte, vi kan bemærke, hvilket kaldes tonehøjde. Lydbølgelængden detekteres ikke lige, men der findes indirekte beviser inden for forbindelsen af ​​musikinstrumentets størrelse sammen med tonehøjden.

Forholdet mellem lydbølgelængde og frekvens er det samme for alle bølger

Vw = fλ

Hvor 'Vw' er lydhastigheden.

'F' er frekvensen

'Λ' er bølgelængden.

Når lydbølgen begynder at køre fra et medium til et andet medium, kan lydhastigheden ændres. Men normalt forbliver frekvensen meget ens, da den svarer til en drevet svingning. Hvis 'Vw' ændres, og frekvensen forbliver den samme, derefter bølgelængden skal ændres. Når lydhastigheden er højere, er dens bølgelængde højere for en bestemt frekvens.