Hva er forholdet mellom bølgelengde og frekvens

Hva er forholdet mellom bølgelengde og frekvens

Vi vet at både det elektriske og magnetisk felt reiser i form av bølger og forstyrrelse av disse feltene kalles lys. For eksempel når du kaster en stein i et basseng, kan vi legge merke til bølgene i en sirkulær form som beveger seg utover fra steinen. I likhet med disse bølgene har hver lyskrusning en sekvens av høye punkter som er kjent som kammen, uansett hvor det elektriske feltet er maksimalt, og en sekvens av lave punkter er kjent som kummer, uansett hvor det elektriske feltet er lavest. Avstanden mellom to bølgetopper kalles bølgelengde, og for kummer vil den også være den samme. Antall krusninger som strømmer gjennom et spesifisert punkt innen 1 sek er kjent som frekvensen, og det beregnes i sykluser / sekund kjent som HZ (Hertz). Denne artikkelen diskuterer forholdet mellom bølgelengde og frekvens.



Forholdet mellom bølgelengde og frekvens

Forholdet mellom bølgelengde og frekvens diskuterer hovedsakelig hva som er frekvens, hva er bølgelengden og dets forhold.


Hva er frekvens?

Frekvens kan defineres som antall rippelsvingninger for hver tidsenhet som 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 kjent som ultralyd. Tilsvarende, hvis lydfrekvensen er mindre enn rekkevidden til menneskelige ører, er den kjent som infralyd.





Frekvensen (f) ligningen er = 1 / T

Hvor



f = Frekvens


T = Tidsperiode

Hva er bølgelengde?

Bølgelengde (avstand / lengde) kan defineres som avstanden mellom to nærpunkter i fase med hverandre. Derfor skilles to sammenhengende topper ellers gjennom en krusning over en avstand med en enkelt bølgelengde. Bølgelengden til en bølge kan beskrives med symbolet ‘λ’ lambda.

bølgelengde

bølgelengde

Bølgelengden er avstanden mellom to kamper eller to kummer i en bølge. Toppunktet for bølgen er topp, mens det laveste punktet for bølgeformen er et trau. Enhetene for bølgelengde er meter, cms, mms, nms, etc.

Bølgelengde (λ) ligningen er = λ = v / f

Hvor

V = Fasehastighet eller hastighet

f = Frekvens

Hvordan er bølgelengde og frekvens relatert?

Reisen til elektromagnetisk eller EM-bølger kan gjøres med en hastighet på 299.792 km / sek. Dette er en av de viktigste egenskapene. Det er mange typer bølger som er tilgjengelige, som varierer med frekvens så vel som bølgelengde. Lyshastigheten kan defineres som frekvensen til EM-bølgen multipliseres med bølgelengden.

Lyshastighet = Bølgelengde * svingningsfrekvens

Ovennevnte ligning brukes til å oppdage frekvensen eller bølgelengden til EM-bølgen ved å dele målingen med lyshastigheten for å få en ny måling.

Forholdet mellom frekvens og bølgelengde

Forholdet mellom bølgelengde og lysfrekvens kan eksistere når en høyfrekvent bølge beveger seg raskere enn før på et tau. På et tidspunkt i dette kan vi observere at bølgelengden blir kortere. Dermed må vi vite nøyaktig er dette forholdet.

forholdet-mellom-bølgelengde-og-frekvens

forholdet-mellom-bølgelengde-og-frekvens

En annen mengde er en tidsperiode som kan brukes til å illustrere et signal. Det kan også defineres når det tar tid å fullføre en svingning. Når frekvensen bestemmer antall ganger en bølge svinger, og den kan uttrykkes som,

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

Hver posisjon på signalet når til samme hastighet etter en enkelt periode, ettersom et signal går gjennom en svingning gjennom et enkelt trinn. Dette skjer når hvert sesjonsresultat av svingning beveger seg gjennom en bølgelengde avstand i enkeltfasen for å lukke.

Hastigheten til bølgen (v) kan beskrives som plass som er reist gjennom en bølge for hver tidsenhet. Hvis man tror at signalet beveger seg en bølgelengde innen en periode,

V = λ / T

Derfor vet vi at T = 1 / f, slik at ligningen ovenfor kan uttrykkes som,

V = f λ

Hastigheten på bølgen tilsvarer produktet av bølgelengden og frekvensen, noe som antyder sammenhengen mellom disse to.

Forholdet mellom guidet bølgelengde og kuttfrekvens

Forholdsstyrt bølgelengde og kuttfrekvens er diskutert nedenfor.

Veiled bølgelengde

Den guidede bølgelengden kan defineres som rommet mellom to ekvivalente faseplaner med bølgelederen. Denne bølgelengden er en funksjon som brukes til å betjene frekvens så vel som bølgelengden med lav kutt. Veiledningens bølgelengdesligning er vist nedenfor.

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

λguide = c / f x1 / √1- (c / 2af) 2

Dette brukes hovedsakelig når du designer distribuerte formasjoner i bølgelederen. For eksempel hvis vi designer en diodebryter som en PIN-diode ved hjelp av to shuntdioder med 3/4 bølgelengderom hver for seg, bruk føringsbølgelengden (3/4) i designet. I en bølgeleder blir den guidede bølgelengden lenger sammenlignet i fri plass.

Avskjæringsfrekvenser

Det finnes forskjellige typer overføringsmodi som støtter en bølgeleder. Men den normale overføringsmodusen innen rektangulær bølgeleder er kjent som TE10. Den øvre kuttbølgelengden eller den nedre kuttfrekvensen som brukes i denne modusen er ekstremt enkel. Den øvre avskjæringsfrekvensen er nøyaktig en oktav over den nedre.

λ øvre cutoff = 2 x a

flavere avskjæring= c / 2a (GHz)

a = bred veggdimensjon

c = lyshastighet

De vanlige driftsgrensene som brukes for rektangulær bølgeleder er i området fra 125% til 189% av den lavere avskjæringsfrekvensen. Derfor er grensefrekvensen til WR90 6,557 GHz, og det vanlige driftsområdet vil variere fra 8,2 GHz til 12,4 GHz. Guiden fungerer vil stoppe ved lavere cutoff frekvens.

Forholdet mellom hastighet på lydbølgelengde og frekvens

En lydbølge beveger seg med en bestemt hastighet, og den har også egenskaper som bølgelengde så vel som frekvens. Lydhastigheten kan observeres i et fyrverkeri. En blåsing av en eksplosjon observeres godt når lyden høres tydelig, lydbølgene beveger seg med en fast hastighet som er mye langsommere sammenlignet med lys.

Lydfrekvensen kan være direkte vi kan legge merke til som kalles tonehøyde. Lydbølgelengden oppdages ikke rett, men indirekte bevis blir funnet i forbindelse med størrelsen på musikkinstrumentet sammen med tonehøyde.

Forholdet mellom lydbølgelengde og frekvens er det samme for alle bølger

Vw = fλ

Hvor ‘Vw’ er lydhastigheten.

‘F’ er frekvensen

‘Λ’ er bølgelengden.

Når lydbølgen begynner å bevege seg fra ett medium til et annet medium, kan lydhastigheten endres. Men vanligvis forblir frekvensen veldig lik da den ligner på en drevet svingning. Hvis ‘Vw’ endres og frekvensen forblir den samme, etter det bølgelengden må endres. Når lydhastigheten er høyere, er bølgelengden høyere for en spesifisert frekvens.