Longitud d'ona versus freqüència
La freqüència i la longitud d'ona són dos fenòmens que es troben en la mecànica ondulatòria. La freqüència d'una oscil·lació descriu com de "freqüent" és l'esdeveniment. La longitud d'ona d'una ona descriu la longitud d'una ona unitària. Tots dos conceptes són molt importants per entendre camps com la mecànica ondulatòria, la física moderna, la mecànica quàntica i la teoria del camp electromagnètic. És vital tenir una comprensió clara d'aquests conceptes per sobresortir en aquests camps. En aquest article, parlarem de què són la freqüència i la longitud d'ona, les seves definicions, les similituds de longitud d'ona i freqüència i, finalment, la diferència entre longitud d'ona i freqüència.
Freqüència
La freqüència és un concepte discutit en els moviments periòdics dels objectes. Per entendre el concepte de freqüència, cal una comprensió adequada dels moviments periòdics. Un moviment periòdic es pot considerar com qualsevol moviment que es repeteix en un període de temps determinat. Un planeta que gira al voltant del sol és un moviment periòdic. Un satèl·lit que orbita al voltant de la terra és un moviment periòdic; fins i tot el moviment d'un conjunt de boles d'equilibri és un moviment periòdic. La majoria dels moviments periòdics que trobem són circulars, lineals o semicirculars. Un moviment periòdic té una freqüència. La freqüència vol dir com de "freqüent" és l'esdeveniment. Per simplificar, prenem la freqüència com a ocurrències per segon. Els moviments periòdics poden ser uniformes o no uniformes. Un uniforme pot tenir una velocitat angular uniforme. Funcions com la modulació d'amplitud poden tenir períodes dobles. Són funcions periòdiques encapsulades en altres funcions periòdiques. La inversa de la freqüència del moviment periòdic dóna el temps d'un període. Els moviments harmònics simples i els moviments harmònics esmorteïts també són moviments periòdics. Així, la freqüència d'un moviment periòdic també es pot obtenir utilitzant la diferència de temps entre dues ocurrències similars. La freqüència d'un pèndol simple només depèn de la longitud del pèndol i de l'acceleració gravitatòria per a petites oscil·lacions.
Longitud d'ona
La longitud d'ona és un concepte que es parla sota les ones. La longitud d'ona d'una ona és la longitud on la forma de l'ona comença a repetir-se. Això es pot definir mitjançant l'equació d'ona. Per a una equació d'ona dependent del temps ψ(x, t), en un temps donat, si ψ(x, t) és igual per a dos valors x i no hi ha punts entre els dos punts que tinguin el mateix valor ψ, la diferència de x els valors es coneixen com a longitud d'ona de l'ona. La relació entre la longitud d'ona, la freqüència i la velocitat de l'ona ve donada per v=f λ, on f és la freqüència de l'ona i λ és la longitud d'ona. Per a una ona donada, com que la velocitat de l'ona és constant, la longitud d'ona esdevé inversament proporcional a la freqüència.
Quina diferència hi ha entre la freqüència i la longitud d'ona?
• La freqüència es pot definir tant per a ones com per a vibracions i per a qualsevol altre moviment periòdic.
• La longitud d'ona només es defineix per a una ona. La freqüència es mesura en hertz. La longitud d'ona es mesura en metres. La longitud d'ona de l'ona és inversament proporcional a l'energia de l'ona. La freqüència és linealment proporcional a l'energia de l'ona.
