Co je vlnová délka: rovnice a její fungování

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





Vlna nastane, když energie cestuje z jednoho místa na druhé. Vezměme si například bazén, pokud skočíme do bazénu, vlny začnou proudit z místa do celého bazénu. Tyto vlny jsou výsledkem toku energie a budou se pohybovat po bazénu. Zde můžeme pozorovat, že energie se pohybuje pouze vodou v bazénu. Kdykoli se molekuly vody pohybují nahoru a dolů v přesném úhlu k dráze vlny, nazývá se to příčná vlna. Podobně dochází k světelné vlně, když se pohybuje energie, která se skládá z elektrického i magnetického pole. Někdy se tomu říká elektromagnetické záření. Velikost vlny může být vypočtena ve vlnových délkách a vlnová délka může být měřena rozhodnutím o prostoru mezi dvěma body na vlnách, jako je vrchol od vrcholu, jinak od koryta.

Co je to vlnová délka?

The definice vlnové délky je vzdálenost mezi dvěma stejnými sousedícími body v signálu. Normálně lze měření vlnové délky provádět mezi dvěma jednotlivými body, jako jsou dva sousední body, jinak kanály ve tvaru vlny. Pro různé typy vln lze vypočítat vlnové délky. Nejpřesněji se počítají v sinusových vlnách, protože tyto vlny mají opakující se a plynulé oscilace. The diagram vlnové délky je zobrazen níže .




vlnová délka

vlnová délka

Pokud dva signály nebo vlny cestují stejnou rychlostí s vysokou frekvencí, budou mít kratší vlnovou délku. Podobně, pokud dva signály nebo vlny pohybující se stejnou rychlostí s nízkou frekvencí, pak bude mít odlišné vlnové délky.



Rovnice vlnové délky

Vlnovou délku lze vypočítat pomocí následujícího vzorec vlnové délky .

λ = v / ƒ

Ve výše uvedené rovnici


Symbol „λ“ se používá k označení vlnové délky v matematice i fyzice.

Symbol „v“ označuje rychlost

Symbol „ƒ“ označuje frekvence vlnových délek .

The elektromagnetické spektrum zahrnuje různé vlny, jako jsou světelné vlny a rádiové vlny. Tyto vlny mají ve srovnání se zvukovými vlnami mnohem menší vlnové délky. Vlnové délky těchto vln se tedy obvykle počítají spíše v nanometrech nebo milimetrech než v metrech či centimetrech.

Jednotka vlnové délky

The symbol vlnové délky se běžně vyjadřuje lambda (λ) a jedná se o řecké písmeno.

The SI jednotka vlnové délky je metr a je reprezentován symbolem (m). Při výpočtu vlnové délky se používají zlomky, které se jinak násobí metrem. Zvláště, když mají vlnové délky velkou vlastnost, pak se použijí exponenciální síly 10. Podobně, když je méně vlnových délek, jsou vyjádřeny jako záporné exponenciály.

Příklady

  • Vlnová délka zvuku určuje jeho výšku, stejně jako vlnová délka světla určuje jeho barvu.
  • Vlnové délky viditelného světla lze rozšířit od 700 nm do 400 nm.
  • Zvuková vlnová délka zvuku se může pohybovat od 17 mm do 17 m. Tento zvuk je mnohem delší než viditelné světlo.

Vlnová délka v bezdrátových sítích

V bezdrátových sítích se často diskutuje o koncepcích frekvencí. To je také významná funkce v sítích, jako je Wi-Fi. Tuto práci lze provést pomocí pěti frekvencí v rozsahu GHz (gigahertz), jako jsou 2,4, 3,6, 4,9, 5 a 5,9. Kratší vlnové délky se vyskytují hlavně na vyšších frekvencích a signálech, které mají méně vlnových délek, má větší potíže při pronikání do překážek, jako jsou podlahy a stěny.

Bezdrátové přístupové body tedy pracují hlavně na vyšších frekvencích s menšími vlnovými délkami. Využívá více energie k přenosu dat při stejných rychlostech a vzdálenosti lze dosáhnout zařízeními, která pracují na nízkých frekvencích s delšími vlnovými délkami.

Jak měřit vlnovou délku?

Přístroje, jako jsou analyzátory optického spektra, jinak optický spektrometry se používají k identifikaci vlnových délek v elektromagnetickém spektru. Ty se měří v metrech, kilometrech, mikrometrech, milimetrech a také v menších nominálních hodnotách, které zahrnují fotomery, nanometry a femtometry.

Posledně uvedené lze použít k měření menších vlnových délek v elektromagnetickém spektru, jako je UV záření, gama paprsky a rentgenové záření. Na druhou stranu rádiové vlny zahrnují delší vlnové délky, které se pohybují od 1 mm do 100 km na základě frekvence.

Pokud se frekvence signálu „f“ měří v MHz a vlnová délka „w“ se měří v metrech, lze vypočítat vlnovou délku a frekvenci

w = 300 / fa stejně f = 300 / w

Vzdálenost uprostřed opakování uvnitř signálů určuje, kdekoli je vlnová délka na spektru elektromagnetického záření, jako jsou rádiové vlny v rozsahu zvuku a vlny v rozsahu viditelného světla.

Elektromagnetické vlny

Tyto vlny jsou typem energetických vln a zahrnují pole jako elektrické i magnetické pole. Tyto vlny jsou odlišné od mechanických vln, protože přenášejí energii i procházejí vakuem.

Klasifikaci těchto vln lze provést na základě jejich frekvence. Tyto vlny se v našem každodenním životě používají k různým účelům. Nejvýznamnější z těchto vln je viditelné světlo, které nám umožňuje vidět.

elektromagnetické vlny

elektromagnetické vlny

Rádiové vlny zahrnují nejvyšší vlnové délky ve srovnání se všemi typy elektromagnetických vln. Pohybují se přibližně od centimetrů do mnoha mil. Tyto vlny se často používají pro přenos dat v různých aplikacích družice , rádio, počítač n / w a radar .

Mikrovlnné signály jsou menší než rádiové signály s vlnovými délkami vypočítanými v centimetrech. Používají se v komunikaci, protože mohou procházet kouřem, mraky i slabým deštěm.

Infračervený vlny jsou umístěny mezi mikrovlnami i viditelným světlem. Tyto vlny jsou rozděleny do dvou typů, jako je infračervené a vzdálené. Blízké infračervené vlny jsou blíže viditelnému světlu ve vlnové délce. Tyto vlny se používají hlavně v televizních dálkových ovladačích pro změnu kanálů. Podobně jsou vzdálené IR vlny od tohoto světla vzdáleny ve vlnové délce.

Vlnová délka UV vln je ve srovnání s viditelným světlem nejkratší. Tyto paprsky pocházejí ze Slunce, takže způsobuje spáleniny. UV světlo se používá hlavně k pozorování hvězd na obloze prostřednictvím dalekohledů, jako je Hubblův kosmický dalekohled.

Rentgenové paprsky mají ve srovnání s UV paprsky menší vlnovou délku. Rentgenové paprsky si všiml německý vědec, jmenovitě „Wilhelm Roentgen“. Tyto paprsky se používají k proniknutí do kůže i do svalu člověka k pořizování rentgenových snímků v lékařské oblasti.

Když se vlnová délka EM zmenší, jejich energie se zvýší. Nejkratší paprsky jsou paprsky gama ve spektru. Někdy se tyto paprsky používají k léčbě rakoviny a také k zachycení vymazaných snímků diagnostické medicíny. Tyto paprsky jsou generovány uvnitř vysokoenergetických jaderných výbuchů a supernov.

Jedná se tedy o přehled vlnové délky a jeho fungování. Doufáme, že jste tomuto konceptu lépe porozuměli. Jakékoli dotazy týkající se tohoto konceptu nám prosím poskytněte prostřednictvím komentářů v sekci komentářů níže. Zde je otázka, co je multiplexování s vlnovou délkou ?