Różnica między długością fali a amplitudą

Długość fali vs Amplituda

Długość fali i amplituda to dwie właściwości fal i wibracji. Długość fali jest właściwością fali, ale amplituda jest właściwością fali, a także oscylacji. Pojęcia długości fali i amplitudy są szeroko stosowane w dziedzinach takich jak fale i wibracje, komunikacja, światło i inne promieniowanie elektromagnetyczne oraz w różnych innych dziedzinach. W tym artykule omówimy długość fali i amplitudę, ich definicje, podobieństwa między tymi dwoma, ich zastosowania i wreszcie różnicę między długością fali i amplitudą.

Amplituda

Amplituda jest bardzo ważną właściwością ruchu okresowego. Aby zrozumieć pojęcie amplitudy, należy zrozumieć właściwości ruchów harmonicznych. Prosty ruch harmoniczny jest ruchem takim, że związek między przemieszczeniem a prędkością przyjmuje postać a = -ω²⁾x gdzie „a” oznacza przyspieszenie, a „x” oznacza przemieszczenie. Przyspieszenie i przemieszczenie są antyrównoległe. Oznacza to, że siła netto na przedmiot jest również skierowana w kierunku przyspieszenia. Zależność ta opisuje ruch, w którym obiekt oscyluje wokół centralnego punktu. Można zauważyć, że gdy przemieszczenie wynosi zero, siła netto na obiekcie również wynosi zero. Jest to punkt równowagi oscylacji. Maksymalne przemieszczenie obiektu od punktu równowagi jest znane jako amplituda oscylacji. Amplituda prostej oscylacji harmonicznej ściśle zależy od całkowitej energii mechanicznej układu. Dla prostego układu sprężyna - masa, jeżeli całkowita energia wewnętrzna wynosi E, amplituda jest równa 2E / k, gdzie k jest stałą sprężyny sprężyny. Przy amplitudzie chwilowa prędkość wynosi zero, a zatem energia kinetyczna jest równa zeru. Całkowita energia układu ma postać energii potencjalnej. W punkcie równowagi energia potencjalna staje się zerowa.

Długość fali

Długość fali to koncepcja omawiana pod falami. Długość fali fali to długość, w której kształt fali zaczyna się powtarzać. Można to również zdefiniować za pomocą równania falowego. Dla równania fali zależnej od czasu ψ (x, t), w danym czasie, jeżeli ψ (x, t) jest równe dla dwóch wartości x i nie ma punktów między dwoma punktami mającymi tę samą wartość,, różnica x wartości są znane jako długość fali fali. Zależność między długością fali, częstotliwością i prędkością fali jest dana przez v = f λ, gdzie f jest częstotliwością fali, a λ jest długością fali. Dla danej fali, ponieważ prędkość fali jest stała, długość fali staje się odwrotnie proporcjonalna do częstotliwości.