We weten dat zowel de elektrische als magnetisch velden reizen in de vorm van golven en de verstoring van deze velden wordt licht genoemd. Als je bijvoorbeeld een steen in een zwembad gooit, kunnen we de golven in een cirkelvorm opmerken die vanaf de steen naar buiten toe bewegen. Net als bij deze golven heeft elke lichtrimpel een reeks hoge punten die bekend staan als toppen, waar het elektrische veld maximaal is, en een reeks lage punten, die bekend staan als dalen, waar het elektrische veld het laagst is. De afstand tussen twee golftoppen wordt golflengte genoemd en voor dalen zal deze ook hetzelfde zijn. Het aantal rimpelingen dat binnen 1 seconde door een bepaald punt stroomt, staat bekend als de frequentie en wordt berekend in cycli / seconde die bekend staat als HZ (Hertz). Dit artikel bespreekt de relatie tussen golflengte en frequentie.
Verband tussen golflengte en frequentie
De relatie tussen golflengte en frequentie bespreekt voornamelijk wat frequentie is, wat de golflengte is en de relatie.
Wat is frequentie?
Frequentie kan worden gedefinieerd als het aantal rimpeloscillaties voor elke tijdseenheid dat wordt berekend in Hz (hertz). Het frequentiebereik dat mensen horen, varieert van 20 Hz tot 20.000 Hz. Als de geluidsfrequentie buiten het bereik van menselijke oren ligt, staat dit bekend als echografie. Evenzo, als de geluidsfrequentie lager is dan het bereik van menselijke oren, staat het bekend als infrageluid.
De frequentie (f) vergelijking is = 1 / T
Waar
f = Frequentie
T = Tijdsperiode
Wat is golflengte?
Golflengte (afstand / lengte) kan worden gedefinieerd als de afstand tussen twee nauwe punten in fase met elkaar. Daarom worden twee aaneengesloten pieken die anders op een rimpel vallen, gescheiden over een afstand van een enkele golflengte. De golflengte van een golf kan worden beschreven met een symbool ‘λ’ lambda.
golflengte
De golflengte is de afstand tussen twee toppen of twee dalen in een golf. Het piekpunt van de golf is de top terwijl het laagste punt van de golfvorm een dieptepunt is. De golflengte-eenheden zijn meters, cms, mms, nms, etc.
De golflengtevergelijking (λ) is = λ = v / f
Waar
V = Fasesnelheid of -snelheid
f = Frequentie
Hoe zijn golflengte en frequentie gerelateerd?
Het reizen van elektromagnetisch of EM-golven kunnen worden gedaan met een snelheid van 299.792 km / sec. Dit is een van de belangrijkste kenmerken. Er zijn talloze soorten golven beschikbaar die variëren met zowel frequentie als golflengte. De lichtsnelheid kan worden gedefinieerd als de frequentie van de EM-golf wordt vermenigvuldigd met zijn golflengte.
Lichtsnelheid = golflengte * oscillatiefrequentie
De bovenstaande vergelijking wordt gebruikt om de frequentie of golflengte van de EM-golf te ontdekken door de meting te delen met de lichtsnelheid om een andere meting te krijgen.
De relatie tussen frequentie en golflengte
De relatie tussen golflengte en frequentie van licht kan bestaan wanneer een hoogfrequente golf sneller dan voorheen over een touw beweegt. Op een bepaald moment kunnen we zien dat de golflengte korter wordt. We moeten dus precies weten wat deze relatie is.
relatie-tussen-golflengte-en-frequentie
Een andere grootheid is een tijdsperiode die kan worden gebruikt om een signaal te illustreren. Het kan ook worden gedefinieerd wanneer de tijd nodig is om een oscillatie te voltooien. Omdat frequentie het aantal keren bepaalt dat een golf oscilleert en het kan worden uitgedrukt als,
Frequentie = 1 / T tijdsperiode of f = 1 / T
Elke positie op het signaal bereikt dezelfde snelheid na een enkele periode, aangezien een signaal één oscillatie doorloopt gedurende een enkele trap. Dit gebeurt wanneer elk sessieresultaat van oscillatie over een golflengteafstand binnen de enkele fase reist om te sluiten.
De snelheid van de golf (v) kan worden omschreven als de ruimte die voor elke tijdseenheid door een golf wordt gereisd. Als men denkt dat het signaal een afstand van één golflengte aflegt binnen een enkele periode,
V = λ / T
Daarom weten we dat T = 1 / f, dus de bovenstaande vergelijking kan worden uitgedrukt als,
V = f λ
De snelheid van de golf is gelijk aan het product van zijn golflengte en frequentie, wat de associatie tussen deze twee impliceert.
Verband tussen geleide golflengte en afsnijfrequentie
De relatie geleide golflengte en afsnijfrequentie worden hieronder besproken.
Gids Golflengte
De geleide golflengte kan worden gedefinieerd als de ruimte tussen twee equivalente fasevlakken met de golfgeleider. Deze golflengte is een functie die wordt gebruikt om zowel de frequentie als de golflengte met lage afsnijding te bedienen. De golflengtevergelijking van de gids wordt hieronder weergegeven.
λguide = λfreespace / √ ((1- λfreespace) / λcutoff) 2
λgids = c / f x1 / √1- (c / 2af) 2
Dit wordt voornamelijk gebruikt bij het ontwerpen van gedistribueerde formaties binnen de golfgeleider. Als we bijvoorbeeld een diodeschakelaar ontwerpen zoals een PIN-diode als u twee shuntdiodes met een afstand van 3/4 golflengte afzonderlijk gebruikt, gebruikt u de geleidegolflengte (3/4) in uw ontwerp. In een golfgeleider is de geleide golflengte langer in vergelijking met de vrije ruimte.
Cutoff-frequenties
Er zijn verschillende soorten transmissiemodi die een golfgeleider ondersteunen. Maar de normale transmissiemodus binnen rechthoekige golfgeleider staat bekend als TE10. De bovenste afsnijgolflengte of lagere afsnijfrequentie die voor deze modus wordt gebruikt, is buitengewoon eenvoudig. De bovenste afsnijfrequentie is nauwkeurig een octaaf hoger dan de lagere.
λ bovengrens = 2 x a
flagere cutoff= c / 2a (GHz)
a = brede wandafmeting
c = lichtsnelheid
De gebruikelijke bedrijfslimieten die worden gebruikt voor rechthoekige golfgeleider zijn bereiken van 125% tot 189% van de lagere afsnijfrequentie. Daarom is de afsnijfrequentie van de WR90 6,557 GHz en zal de gebruikelijke werkband variëren van 8,2 GHz tot 12,4 GHz. De werking van de gids stopt bij de lagere afsnijfrequentie.
Verband tussen geluidssnelheid Golflengte en frequentie
Een geluidsgolf reist met een bepaalde snelheid en heeft ook eigenschappen zoals golflengte en frequentie. De geluidssnelheid is te zien in een vuurwerk. De uitbarsting van een explosie wordt goed waargenomen zodra het geluid duidelijk wordt gehoord, de geluidsgolven reizen met een vaste snelheid die veel langzamer is in vergelijking met licht.
De geluidsfrequentie kan direct worden opgemerkt, wat bekend staat als toonhoogte. De geluidsgolflengte wordt niet direct gedetecteerd, maar indirect bewijs wordt gevonden binnen de verbinding van de grootte van het muziekinstrument samen met de toonhoogte.
De relatie tussen de snelheid van de geluidsgolflengte en de frequentie is voor alle golven hetzelfde
Vw = fλ
Waar ‘Vw’ de geluidssnelheid is.
‘F’ is de frequentie
‘Λ’ is de golflengte.
Zodra de geluidsgolf van het ene medium naar het andere medium begint te reizen, kan de geluidssnelheid worden gewijzigd. Maar meestal blijft de frequentie erg vergelijkbaar, omdat deze vergelijkbaar is met een aangedreven oscillatie. Als ‘Vw’ verandert en de frequentie daarna hetzelfde blijft de golflengte moet worden veranderd. Wanneer de geluidssnelheid hoger is, is de golflengte hoger voor een bepaalde frequentie.
