Знамо да и електрични као и магнетна поља путују у облику таласа и поремећај тих поља назива се светлост. На пример, када баците камен у базен, можемо приметити таласе у кружном облику који се померају напоље од камена. Слично овим таласима, свако лагано таласање има низ високих тачака који је познат као гребени, где год је електрично поље максимално, а низ нижих тачака познат је као корита, где год је електрично поље најниже. Удаљеност између два гребена таласа назива се таласна дужина, а за корита ће такође бити иста. Број таласа који пролазе кроз одређену тачку у року од 1 секунде познат је као фреквенција и израчунава се у циклусима у секунди познат као ХЗ (Хертз). Овај чланак говори о вези између таласне дужине и фреквенције.
Веза између таласне дужине и фреквенције
Однос између таласне дужине и фреквенције углавном говори о томе шта је фреквенција, шта је таласна дужина и њен однос.
Шта је фреквенција?
Фреквенција се може дефинисати као број осцилација таласа за сваку јединицу времена која се израчунава у Хз (херца). Опсег фреквенције коју људи чују креће се од 20 Хз до 20000 Хз. Ако је фреквенција звука изнад опсега људских уши, тада је позната као ултразвук. Слично томе, ако је звучна фреквенција мања од домета људских уши, тада је позната као инфразвук.
Једначина фреквенције (ф) је = 1 / Т
Где
ф = фреквенција
Т = временски период
Шта је таласна дужина?
Таласна дужина (растојање / дужина) се може дефинисати као растојање између две блиске тачке у фази једна са другом. Према томе, два суседна врха, иначе на дну таласа, одвојена су на растојању од једне таласне дужине. Таласна дужина таласа може се описати симболом ‘λ’ ламбда.
таласна дужина
Таласна дужина је растојање између два гребена или два удубљења у таласу. Вршна тачка таласа је гребен, док је најнижа тачка таласа корито. Јединице таласне дужине су метри, цмс, ммс, нмс итд.
Једначина таласне дужине (λ) је = λ = в / ф
Где
В = Фазна брзина или брзина
ф = фреквенција
Како су таласна дужина и фреквенција повезани?
Путовање од електромагнетни или ЕМ таласи могу се изводити брзином од 299.792 км / сек. Ово је једна од важних карактеристика. Доступне су бројне врсте таласа који варирају у зависности од фреквенције и таласне дужине. Брзина светлости се може дефинисати како се фреквенција ЕМ талага множи са његовом таласном дужином.
Брзина светлости = таласна дужина * фреквенција осциловања
Горња једначина се користи за откривање фреквенције или таласне дужине ЕМ таласа дељењем мерења са брзином светлости да би се добило друго мерење.
Однос између фреквенције и таласне дужине
Веза између таласне дужине и фреквенције светлости може постојати када високофреквентни талас путује брже него раније на ужету. У некој фази овога, можемо приметити да се таласна дужина претвара у краћу. Дакле, морамо тачно знати да ли је ово однос.
однос између таласне дужине и фреквенције
Друга величина је временски период који се може користити за илустрацију сигнала. Такође се може дефинисати када је потребно време за довршавање осцилације. Како фреквенција одлучује колико пута талас осцилира и то се може изразити као,
Фреквенција = 1 / Т временски период или ф = 1 / Т
Свака позиција на сигналу достиже исту брзину након једног периода, јер сигнал пролази кроз једно осциловање током једне фазе. То се дешава када се сваки резултат сесије осцилације путује кроз таласну дужину унутар једне фазе да би се затворио.
Брзина таласа (в) може се описати као простор који је прошао кроз талас за сваку јединицу времена. Ако се верује да сигнал прелази једну таласну дужину у једном периоду,
В = λ / Т
Стога знамо да је Т = 1 / ф, па се горња једначина може изразити као,
В = ф λ
Брзина таласа је еквивалентна производу његове таласне дужине и фреквенције, што подразумева повезаност између ова два таласа.
Веза између вођене таласне дужине и пресечне фреквенције
Таласна дужина и гранична фреквенција вођена односом разматрани су у наставку.
Водич таласне дужине
Вођена таласна дужина може се дефинисати као простор између две еквивалентне фазне равни са таласоводом. Ова таласна дужина је функција која се користи за рад фреквенције, као и таласне дужине ниског пресека. Једначина водене таласне дужине приказана је у наставку.
λгуиде = λфрееспаце / √ ((1- λфрееспаце) / λцутофф) 2
λгуиде = ц / ф к1 / √1- (ц / 2аф) 2
Ово се углавном користи приликом дизајнирања дистрибуираних формација унутар таласовода. На пример, ако дизајнирамо диодни прекидач попут ПИН диода користећи одвојено две ранжирне диоде са размацима таласних дужина 3/4, користите водећу таласну дужину (3/4) у свом дизајну. У таласоводу, навођена таласна дужина је дужа у поређењу са слободним простором.
Фреквенције исецања
Постоје различите врсте начина преноса који подржавају таласовод. Али нормални начин преноса унутар правоугаоног таласовода познат је као ТЕ10. Горња гранична таласна дужина или доња гранична фреквенција која се користи за овај режим је изузетно једноставна. Горња гранична фреквенција је тачно за једну октаву у односу на доњу.
λ горња гранична вредност = 2 к а
фдоња гранична вредност= ц / 2а (ГХз)
а = широка димензија зида
ц = брзина светлости
Уобичајена ограничења рада која се користе за правоугаоне таласоводе су у распону од 125% до 189% доње граничне фреквенције. Стога је гранична фреквенција ВР90 6,557 ГХз и уобичајени опсег рада кретаће се од 8,2 ГХз до 12,4 ГХз. Рад водича ће се зауставити на доњој граничној фреквенцији.
Однос између брзине таласне дужине и фреквенције звука
Звучни талас путује одређеном брзином и такође има својства попут таласне дужине као и фреквенције. Брзина звука може се посматрати у ватромету. Пламен експлозије добро се примећује када се његов звук јасно чује, звучни таласи путују фиксном брзином која је много спорија у поређењу са светлошћу.
Фреквенцију звука можемо директно приметити, која је позната као висина тона. Таласна дужина звука није директно детектована, међутим, индиректни докази се налазе у вези величине музичког инструмента заједно са висином тона.
Однос брзине таласне дужине звука и фреквенције једнак је за све таласе
Вв = фλ
Где је „Вв“ брзина звука.
„Ф“ је фреквенција
„Λ“ је таласна дужина.
Једном када звучни талас почне да путује из једног у други медијум, тада се брзина звука може мењати. Али, фреквенција обично остаје врло слична јер је слична покретаној осцилацији. Ако се „Вв“ промени и фреквенција остане иста, након тога таласна дужина мора се променити. Када је брзина звука већа, тада је таласна дужина већа за одређену фреквенцију.
