Довжина хвилі - малюнок

Довжина хвилі — визначення, формули, властивості



Довжина хвилі – це відстань між двома послідовними піками (гребенями) або западинами. Найвище положення хвилі називається піком. Найнижче положення хвилі називається западиною.

Цикл хвилі – це повне коливання, наприклад, крива між двома піками або двома западинами. Максимальна відстань хвилі від рівноважного положення називається амплітудою.

На малюнку показані основні параметри хвилі, використовувані у фізиці:

Параметри хвилі

Визначення і формула довжини хвиль

Хвиля – це збурення, що поширюється від точки, в якій воно виникло, в навколишнє середовище. Таке збурення переносить енергію без чистого перенесення речовини.

Довжина хвилі являє собою фактичну відстань, пройдену хвилею, яка не завжди збігається з відстанню середовища, або частинок, в яких поширюється хвиля. Її також визначають як просторовий період хвильового процесу.

Грецька буква “λ” (лямбда) у фізиці використовується для позначення довжини в рівняннях. Вона обернено пропорційна частоті хвилі.

Довжина хвилі

Період Т – це час завершення повного коливання, одиниця виміру секунди (с).

Довга хвиля відповідає низькій частоті, а коротка – високій. Довжина вимірюється в метрах. Кількість хвиль, що випромінюються в кожну секунду, називається частотою і обернено пропорційно періоду.

Формули довжини хвалі

У різних довжин різна швидкість поширення. Наприклад, швидкість світла у воді дорівнює 3/4 від швидкості у вакуумі.

Просторовий період хвилі – це відстань, яку точка з постійною фазою “пролітає” за інтервал часу, що відповідає періоду коливань.

Частота f – це кількість повних коливань в одиницю часу. Вимірюється в Герцах (Гц).

  • При одному повному коливанні в секунду f = 1 Гц;
  • при 1000 коливань в секунду f = 1 кілогерц (кГц);
  • 1 млн.коливань в секунду f = 1 мегагерц (1 МГц).

Знаючи, що швидкість світла у вакуумі = 300 000 км/с, або 300 000 000 м/с, то для перекладу довжини хвилі в частоту потрібно 3 * 108 м/с поділити на довжину в метрах.

Властивості хвиль

Одиниці вимірювання довжини хвилі λ – нанометри і ангстреми, де нанометр є мільярдною частиною метра (1 м = 109 нм) і ангстрем є десятимільярдною частиною метра (1 м = 1010А), тобто нанометр еквівалентний 10 ангстремам (1 нм = 10 а).

Світло, що надходить від Сонця, є електромагнітним випромінюванням, яке рухається зі швидкістю 300 000 км/с, але довжина не однакова для будь-якого фотона, а коливається між 400 нм і 700 нм. Довжина світлової хвилі впливає на колір.

Біле світло розкладається на спектр різних кольорових смуг, кожна з яких визначається своєю довжиною хвилі. Таким чином, світлом з найменшою довжиною є фіолетове, яке становить близько 400 нм, а світло з найбільшою довжиною – червоне, яке становить близько 700 нм.

Таблиця показує довжину хвилі в залежності від кольору:

Таблиця довжини хвилі в залежності від кольору

Випромінювання з довжиною менше фіолетового називаються ультрафіолетовим випромінюванням, рентгенівським і гамма-променями в порядку зменшення. Випромінювання більше червоного називаються інфрачервоними, мікрохвилями і радіохвилями, в порядку зростання.

Гранична дальність зв’язку залежить від довжини. Розміри антени часто перевищують робочу довжину радіоелектронного засобу.

Leave a Reply

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *