Sabem que tant elèctric com el magnètic els camps viatgen en forma d’ones i la interrupció d’aquests camps s’anomena llum. Per exemple, quan llanceu una pedra a una piscina, podem observar les ones en forma circular que es mou cap a fora de la pedra. De manera similar a aquestes ones, cada ondulació lleugera té una seqüència de punts alts que es coneix com a crestes, on el camp elèctric és màxim, i una seqüència de punts baixos es coneix com a abeuradors, allà on el camp elèctric és més baix. La distància entre dues crestes d’ones s’anomena longitud d’ona i per als abeuradors també serà la mateixa. El nombre d'ondulacions que flueixen a través d'un punt especificat en 1 segon es coneix com a freqüència i es calcula en cicles / segon conegut com HZ (Hertz). En aquest article es parla de la relació entre la longitud d'ona i la freqüència.
Relació entre la longitud d’ona i la freqüència
La relació entre la longitud d’ona i la freqüència discuteix principalment què és la freqüència, quina és la longitud d’ona i la seva relació.
Què és la freqüència?
La freqüència es pot definir com el nombre d'oscil·lacions d'ondulació per a cada unitat de temps que es calcula en Hz (hertz). El rang de freqüència escoltat pels humans oscil·la entre els 20 Hz i els 20000 Hz. Si la freqüència del so està per sobre del rang de les orelles humanes, es coneix com a ultrasò. De la mateixa manera, si la freqüència del so és inferior al rang de les orelles humanes, es coneix com a infrasons.
L’equació de freqüència (f) és = 1 / T
On
f = Freqüència
T = període de temps
Què és la longitud d'ona?
Longitud d’ona (distància / longitud) es pot definir com la distància entre dos punts propers dins de la fase entre si. Per tant, dos pics contigus que, altrament, creuen sobre una ondulació, es separen a una distància d'una sola longitud d'ona. La longitud d’ona d’una ona es pot descriure amb un símbol lambda ‘λ’.
longitud d'ona
La longitud d'ona és la distància entre dues crestes o dos abeuradors d'una ona. El punt màxim de l'ona és la cresta, mentre que el punt més baix de la forma d'ona és un abeurador. Les unitats de longitud d’ona són metres, cms, mms, nms, etc.
L’equació de la longitud d’ona (λ) és = λ = v / f
On
V = Velocitat o velocitat de fase
f = Freqüència
Com es relacionen la longitud d’ona i la freqüència?
El viatge de electromagnètic o les ones EM es poden fer amb una velocitat de 299.792 km / seg. Aquesta és una de les característiques importants. Hi ha nombrosos tipus d’ones disponibles que varien amb la freqüència i la longitud d’ona. La velocitat de la llum es pot definir ja que la freqüència de l’ona EM es multiplica amb la seva longitud d’ona.
Velocitat de la llum = longitud d’ona * freqüència d’oscil·lació
L'equació anterior s'utilitza per descobrir la freqüència o longitud d'ona de l'ona EM dividint la mesura amb la velocitat de la llum per obtenir una altra mesura.
La relació entre freqüència i longitud d’ona
La relació entre la longitud d’ona i la freqüència de la llum pot existir quan una ona d’alta freqüència viatja més ràpid que abans sobre una corda. En algun moment d'això, podem observar que la longitud d'ona es converteix en més curta. Per tant, hem de saber exactament aquesta relació.
relació entre la longitud d'ona i la freqüència
Una altra quantitat és un període de temps que es pot utilitzar per il·lustrar un senyal. També es pot definir quan es triga el temps per completar una oscil·lació. A mesura que la freqüència decideix el nombre de vegades que una ona oscil·la i es pot expressar com:
Freqüència = 1 / T període de temps o f = 1 / T
Cada posició del senyal arriba a la mateixa velocitat després d'un sol període, ja que un senyal passa per una oscil·lació al llarg d'una sola etapa. Això passa quan cada resultat de l'oscil·lació de la sessió viatja a través d'una distància de longitud d'ona dins de la fase única per tancar-se.
La velocitat de l’ona (v) es pot descriure com l’espai recorregut a través d’una ona per cada unitat de temps. Si es creu que el senyal recorre una distància d'una longitud d'ona en un sol període,
V = λ / T
Per tant, sabem que T = 1 / f, de manera que l'equació anterior es pot expressar com,
V = f λ
La velocitat de l'ona és equivalent al producte de la seva longitud d'ona i freqüència, la qual cosa implica l'associació entre aquestes dues.
Relació entre la longitud d'ona guiada i la freqüència de tall
A continuació es discuteix la longitud d’ona guiada per relació i la freqüència de tall.
Guia de longitud d'ona
La longitud d'ona guiada es pot definir com l'espai entre dos plans de fase equivalents amb la guia d'ones. Aquesta longitud d'ona és una funció que s'utilitza per operar la freqüència i la longitud d'ona de tall baix. A continuació es mostra l’equació de longitud d’ona de guia.
λguide = λfreespace / √ ((1- λfreespace) / λcutoff) 2
λguide = c / f x1 / √1- (c / 2af) 2
S’utilitza principalment durant el disseny de formacions distribuïdes dins de la guia d’ones. Per exemple, si estem dissenyant un commutador de díode com un Diodo PIN utilitzant dos díodes de derivació amb espais de longitud d’ona de 3/4 per separat, utilitzeu la longitud d’ona de guia (3/4) al vostre disseny. En una guia d'ones, la longitud d'ona guiada es compara més temps en l'espai lliure.
Freqüències de tall
Hi ha diferents tipus de modes de transmissió que admeten una guia d’ones. Però el mode de transmissió normal dins de la guia d’ona rectangular es coneix com TE10. La longitud d'ona de tall superior o la freqüència de tall inferior que s'utilitza per a aquest mode és extremadament senzilla. La freqüència de tall superior és exactament una octava sobre la inferior.
λ límit superior = 2 x a
ftall inferior= c / 2a (GHz)
a = dimensió de paret ampla
c = velocitat de la llum
Els límits habituals d’operació que s’utilitzen per a la guia d’ona rectangular oscil·len entre el 125% i el 189% de la freqüència de tall inferior. Per tant, la freqüència de tall de WR90 és de 6.557 GHz i la banda habitual d’operació oscil·larà entre els 8,2 GHz i els 12,4 GHz. El funcionament de la guia s’aturarà a la freqüència de tall inferior.
Relació entre la velocitat del so i la freqüència d'ona
Una ona sonora viatja a una velocitat particular i també té propietats com la longitud d’ona i la freqüència. La velocitat del so es pot observar en un castell de focs artificials. El flam d’una explosió s’observa bé un cop escoltat clarament el so, les ones sonores viatgen a una velocitat fixa molt més lenta en comparació amb la llum.
La freqüència del so pot ser directa, podem notar el que es coneix com a to. La longitud d'ona del so no es detecta directament, però es troben proves indirectes dins de la connexió de la mida de l'instrument musical junt amb el to.
La relació entre la velocitat de la longitud d’ona del so i la freqüència és la mateixa per a totes les ones
Vw = fλ
On ‘Vw’ és la velocitat del so.
'F' és la freqüència
'Λ' és la longitud d'ona.
Una vegada que l’ona sonora comença a viatjar d’un mitjà a un altre, es pot canviar la velocitat del so. Però, normalment, la freqüència continua sent molt similar ja que és similar a una oscil·lació impulsada. Si 'Vw' altera i la freqüència continua sent la mateixa, després la longitud d'ona s’ha de canviar. Quan la velocitat del so és més gran, la seva longitud d'ona és més gran per a una freqüència especificada.
