ความยาวคลื่นเทียบกับความถี่
ความถี่และความยาวคลื่นเป็นปรากฏการณ์สองปรากฏการณ์ที่พบในกลศาสตร์คลื่น ความถี่ของการแกว่งอธิบายว่า "ความถี่" ของเหตุการณ์เป็นอย่างไร ความยาวคลื่นของคลื่นอธิบายความยาวของคลื่นหนึ่งหน่วย แนวคิดทั้งสองนี้มีความสำคัญมากในการทำความเข้าใจด้านต่างๆ เช่น กลศาสตร์คลื่น ฟิสิกส์สมัยใหม่ กลศาสตร์ควอนตัม และทฤษฎีสนามแม่เหล็กไฟฟ้า จำเป็นต้องมีความเข้าใจที่ชัดเจนในแนวคิดเหล่านี้เพื่อที่จะเป็นเลิศในสาขาดังกล่าว ในบทความนี้ เราจะพูดถึงความถี่และความยาวคลื่น คำจำกัดความ ความคล้ายคลึงของความยาวคลื่นและความถี่ และสุดท้ายคือความแตกต่างระหว่างความยาวคลื่นและความถี่
ความถี่
ความถี่เป็นแนวคิดที่กล่าวถึงการเคลื่อนที่ของวัตถุเป็นระยะๆ เพื่อให้เข้าใจแนวคิดเรื่องความถี่ จำเป็นต้องมีความเข้าใจที่ถูกต้องเกี่ยวกับการเคลื่อนที่เป็นระยะ การเคลื่อนไหวเป็นระยะถือได้ว่าเป็นการเคลื่อนไหวใดๆ ที่ทำซ้ำตัวเองในช่วงเวลาที่กำหนด ดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์เป็นการเคลื่อนที่เป็นระยะ ดาวเทียมที่โคจรรอบโลกเป็นการเคลื่อนที่เป็นระยะ แม้แต่การเคลื่อนที่ของชุดบอลทรงตัวก็เป็นการเคลื่อนที่เป็นระยะ การเคลื่อนที่แบบคาบส่วนใหญ่ที่เราพบนั้นเป็นแบบวงกลม เชิงเส้น หรือครึ่งวงกลม การเคลื่อนที่เป็นระยะมีความถี่ ความถี่หมายถึงความถี่ของเหตุการณ์ เพื่อความง่าย เราใช้ความถี่เป็นค่าที่เกิดขึ้นต่อวินาที การเคลื่อนไหวเป็นระยะสามารถเป็นได้ทั้งแบบสม่ำเสมอหรือไม่สม่ำเสมอ เครื่องแบบสามารถมีความเร็วเชิงมุมสม่ำเสมอได้ ฟังก์ชันต่างๆ เช่น การมอดูเลตแอมพลิจูดสามารถมีคาบคู่ได้ เป็นฟังก์ชันคาบที่ห่อหุ้มฟังก์ชันคาบอื่นๆ ค่าผกผันของความถี่ของการเคลื่อนที่เป็นคาบให้เวลาของคาบหนึ่งการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่ายและการเคลื่อนไหวฮาร์มอนิกแบบแดมเปอร์ก็เป็นการเคลื่อนไหวแบบเป็นระยะเช่นกัน ด้วยเหตุนี้จึงสามารถหาความถี่ของการเคลื่อนที่เป็นระยะได้โดยใช้ผลต่างของเวลาระหว่างเหตุการณ์ที่คล้ายคลึงกันสองเหตุการณ์ ความถี่ของลูกตุ้มธรรมดาจะขึ้นอยู่กับความยาวของลูกตุ้มและความเร่งโน้มถ่วงสำหรับการแกว่งน้อย
ความยาวคลื่น
ความยาวคลื่นเป็นแนวคิดที่กล่าวถึงภายใต้คลื่น ความยาวคลื่นของคลื่นคือความยาวที่รูปร่างของคลื่นเริ่มทำซ้ำตัวเอง ซึ่งสามารถกำหนดได้โดยใช้สมการคลื่น สำหรับสมการคลื่นที่ขึ้นกับเวลา ψ(x, t) ในช่วงเวลาที่กำหนด ถ้า ψ(x, t) เท่ากับค่า x สองค่า และไม่มีจุดระหว่างจุดทั้งสองที่มีค่า ψ เท่ากัน ผลต่างของ x ค่าเรียกว่าความยาวคลื่นของคลื่น ความสัมพันธ์ระหว่างความยาวคลื่น ความถี่ และความเร็วของคลื่นถูกกำหนดโดย v=f λ โดยที่ f คือความถี่ของคลื่น และ λ คือความยาวคลื่น สำหรับคลื่นที่กำหนด เนื่องจากความเร็วของคลื่นคงที่ ความยาวคลื่นจึงแปรผกผันกับความถี่
ความถี่และความยาวคลื่นต่างกันอย่างไร
• กำหนดความถี่ได้ทั้งคลื่นและการสั่น และการเคลื่อนที่ตามระยะอื่นๆ
• ความยาวคลื่นถูกกำหนดให้เป็นคลื่นเท่านั้น ความถี่วัดเป็นเฮิรตซ์ ความยาวคลื่นวัดเป็นเมตร ความยาวคลื่นของคลื่นแปรผกผันกับพลังงานของคลื่น ความถี่เป็นสัดส่วนเชิงเส้นกับพลังงานของคลื่น