Różnica między długością fali a liczbą fal

Długość fali vs Wavenumber

Długość fali i liczba fal to dwa bardzo ważne pojęcia omawiane w fizyce i różnych innych dziedzinach. Długość fali to odległość między dwoma kolejnymi punktami znajdującymi się w tej samej fazie. Liczba falowa to liczba długości fal w danej odległości wzdłuż propagacji fali. Pojęcia te są bardzo ważne w takich dziedzinach, jak elektromagnetyka, chemia analityczna, chemia fizyczna, fale i wibracje oraz różne inne dziedziny. W tym artykule omówimy długość fali i liczbę fal, ich definicje i wreszcie różnicę między długością fali a liczbą fal.

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 dwiema wartościami mającymi tę samą wartość,, różnica x wartości są znane jako długość fali fali.

Inną definicję długości fali można podać za pomocą fazy. Długość fali to odległość między dwoma kolejnymi punktami fali, które znajdują się w tej samej fazie.

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.

Wavenumber

Wavenumber to kolejna bardzo ważna właściwość fali. Liczba falowa jest zdefiniowana jako liczba długości fal w danej odległości. Istnieją dwa główne pomiary liczby falowej. Pierwszy to liczba długości fal na 2π metrów. Jest to szeroko stosowane w modelach fizycznych i matematycznych fali, a także w mechanice kwantowej. Ta liczba falowa jest oznaczona za pomocą „k” i jest również znana jako liczba falowa kątowa.

Druga postać to liczba długości fal na 1 cm. Ta definicja jest szeroko stosowana w chemii. Ta liczba fal jest zwykle oznaczana przez „ν” (grecka litera Nu) i jest znana jako liczba fal spektroskopowych.

Jednostki liczby falowej różnią się w zależności od użytej definicji. Jeśli stosowana jest pierwsza definicja, jest mierzona w radianach na metr. W przypadku zastosowania drugiej definicji liczbę falową mierzy się w centymetrach.

Długość fali vs Wavenumber

• Długość fali ma tylko jedną definicję, podczas gdy liczba falowa ma dwie różne definicje dla liczby falowej kątowej i liczby falowej spektroskopowej.

• Długość fali mierzy się w jednostkach odległości, ale liczbę fal mierzy się w jednostkach odległości wzajemnej lub radianach na jednostki odległości.

• Długość fali i liczba fal to dwie formy, które opisują ten sam byt. W niektórych miejscach wygodniej jest używać jednej formy zamiast drugiej.