ความเร็วคลื่นกับความถี่คลื่น
ความเร็วคลื่นและความถี่คลื่นเป็นคุณสมบัติที่สำคัญมากสองประการของคลื่น ความเร็วของคลื่นอธิบายว่าพลังงานมีการแพร่กระจายเร็วเพียงใด ความถี่คลื่นอธิบายว่าคลื่นสั่นเร็วแค่ไหน คุณสมบัติทั้งสองนี้มีความสำคัญมากในการกำหนดและอธิบายคลื่น จำเป็นต้องมีความรู้ที่เหมาะสมในแนวคิดเหล่านี้เพื่อที่จะเป็นเลิศในสาขาต่างๆ เช่น กลศาสตร์คลาสสิก กลศาสตร์ควอนตัม และแม้แต่สาขาที่เรียบง่าย เช่น อะคูสติก ในบทความนี้ เราจะพูดถึงความถี่คลื่นและความเร็วของคลื่น คำจำกัดความ ความคล้ายคลึงกันของความเร็วคลื่นและความถี่คลื่น และสุดท้ายคือความแตกต่างระหว่างความเร็วคลื่นและความถี่คลื่น
คลื่นความถี่
ความถี่เป็นแนวคิดที่กล่าวถึงการเคลื่อนที่ของวัตถุเป็นระยะๆ เพื่อให้เข้าใจแนวคิดเรื่องความถี่ จำเป็นต้องมีความเข้าใจที่ถูกต้องเกี่ยวกับการเคลื่อนที่เป็นระยะ การเคลื่อนไหวเป็นระยะถือได้ว่าเป็นการเคลื่อนไหวใดๆ ที่ทำซ้ำตัวเองในช่วงเวลาที่กำหนด ดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์เป็นการเคลื่อนที่เป็นระยะ ดาวเทียมที่โคจรรอบโลกเป็นการเคลื่อนที่เป็นระยะ แม้แต่การเคลื่อนที่ของชุดบอลทรงตัวก็เป็นการเคลื่อนที่เป็นระยะ การเคลื่อนที่แบบคาบส่วนใหญ่ที่เราพบนั้นเป็นแบบวงกลม เชิงเส้น หรือครึ่งวงกลม การเคลื่อนที่เป็นระยะมีความถี่ ความถี่หมายถึงความถี่ของเหตุการณ์ เพื่อความง่าย เราใช้ความถี่เป็นค่าที่เกิดขึ้นต่อวินาที การเคลื่อนไหวเป็นระยะ ๆ อาจเป็นแบบเดียวกันหรือไม่สม่ำเสมอก็ได้ เครื่องแบบสามารถมีความเร็วเชิงมุมสม่ำเสมอได้ ฟังก์ชันต่างๆ เช่น การมอดูเลตแอมพลิจูดสามารถมีคาบคู่ได้ เป็นฟังก์ชันคาบที่ห่อหุ้มฟังก์ชันคาบอื่นๆ ความถี่คลื่นเป็นคุณสมบัติที่กำหนดโดยแหล่งที่มาของคลื่นสำหรับคลื่น เช่น แสงและเสียง ความถี่ของคลื่นจะเท่าเดิมโดยไม่คำนึงถึงตัวกลางที่คลื่นเคลื่อนที่
ความเร็วคลื่น
ความเร็วคลื่นคือความเร็วที่คลื่นแพร่กระจายในตัวกลาง ความเร็วคลื่นเป็นคุณสมบัติของตัวกลาง สิ่งนี้สามารถอธิบายได้ด้วยคำว่าอิมพีแดนซ์ อิมพีแดนซ์คือความต้านทานของตัวกลางต่อการแพร่กระจายของคลื่น ตัวกลางที่มีอิมพีแดนซ์สูงจะทำให้คลื่นเคลื่อนที่ช้าลง ในขณะที่ตัวกลางที่มีอิมพีแดนซ์ต่ำกว่าจะทำให้คลื่นเคลื่อนที่เร็วขึ้น การเชื่อมต่อระหว่างความเร็วคลื่นและความถี่คลื่นถูกกำหนดโดยสมการที่มีชื่อเสียง V=f λ โดยที่ V คือความเร็วคลื่น f คือความถี่ของคลื่น และ λ คือความยาวคลื่น อิมพีแดนซ์ของตัวกลางยังขึ้นอยู่กับความถี่ของคลื่นด้วย
ความเร็วคลื่นและความถี่คลื่นต่างกันอย่างไร
• ความเร็วคลื่นคือค่าความเร็ว ซึ่งวัดเป็นเมตรต่อวินาที ความถี่คลื่นคือค่าความถี่ซึ่งวัดเป็นเฮิรตซ์
• ความเร็วคลื่นเป็นคุณสมบัติของตัวกลางสำหรับคลื่นบางประเภท ความถี่คลื่นเป็นคุณสมบัติที่กำหนดโดยความถี่ของแหล่งที่มา
• ความถี่คลื่นคงที่โดยไม่คำนึงถึงตัวกลางที่คลื่นเคลื่อนที่ ความเร็วของคลื่นเปลี่ยนแปลงไปตามตัวกลาง การเปลี่ยนแปลงความเร็วของคลื่นทำให้เกิดการสังเกต เช่น การหักเห