Laine tekib siis, kui energia reisib ühest kohast teise. Näiteks kaaluge basseini. Kui me hüppame basseini, siis hakkab laine liikuma kohapeal kogu basseini ümber. Need lained on energiavoo tulemus ja see liigub üle ujumisbasseini. Siin võime täheldada, et energia ei liiguta ainult basseinis olevat vett. Alati, kui vee molekulid liiguvad laine raja suunas täpse nurga all üles-alla, nimetatakse seda põiki laineks. Samamoodi tekib valguslaine energia liikumisel, mis koosneb nii elektri- kui ka magnetväljadest. Mõnikord nimetatakse seda elektromagnetiliseks kiirguseks. Lainete suurust saab arvutada lainepikkustes ja lainepikkust saab mõõta, otsustades kahe lainepunkti vahelise ruumi nagu tipp-tipp muidu küna-küna.
Mis on lainepikkus?
The lainepikkuse määratlus on signaali kahe võrdse külgneva punkti vaheline kaugus. Tavaliselt saab lainepikkust mõõta kahe üksiku punkti vahel, näiteks kahe külgneva punkti vahel, mis muidu kanalid lainekuju piires. Erinevat tüüpi lainete korral saab lainepikkusi arvutada. Need on kõige täpsemini arvutatud sinusoidlainetes, kuna neil lainetel on korduv ja sujuv võnkumine. The lainepikkuse diagramm on näidatud allpool .
lainepikkus
Kui need kaks signaali või lainet, mis liiguvad võrdse kiirusega kõrgsagedusega, on selle lainepikkus lühem. Samamoodi, kui kaks signaali või madala sagedusega võrdsel kiirusel liikuvad lained, siis on selle lainepikkused erinevad.
Lainepikkuse võrrand
Lainepikkust saab arvutada järgmise abil lainepikkuse valem .
λ = v / ƒ
Ülaltoodud võrrandis
Sümbolit λ kasutatakse lainepikkuse tähistamiseks matemaatikas ja füüsikas.
“V” sümbol tähistab kiirust
Sümbol ƒ tähistab lainepikkuse sagedus .
The elektromagnetiline spekter sisaldab erinevaid laineid nagu valguslained ja raadiolained. Nende lainete lainepikkused on helilainetega võrreldes palju väiksemad. Niisiis arvutatakse nende lainete lainepikkused tavaliselt nanomeetrites või millimeetrites, mitte meetrites või sentimeetrites.
Lainepikkuse ühik
The lainepikkuse sümbol on tavaliselt väljendatud lambdaga (λ) ja see on kreeka täht.
The SI lainepikkuse ühik on meeter ja seda tähistab sümbol (m). Lainepikkuse arvutamisel kasutatakse muidu meetrite murdosa. Eriti kui lainepikkustel on suur omadus, kasutatakse eksponentsiaalset võimsust 10. Samamoodi, kui lainepikkusi on vähem, väljendatakse neid negatiivsete eksponentsiaalidena.
Näited
- Heli lainepikkus otsustab selle helikõrguse, aga ka valguse lainepikkus - värvi.
- Nähtava valguse lainepikkusi saab laiendada vahemikus 700–400 nm.
- Kuuldava heli lainepikkus võib olla vahemikus 17 mm - 17 m. See heli on palju pikem kui nähtav valgus.
Lainepikkus traadita võrkudes
Traadita võrgus on sageduste mõisteid sageli arutatud. See on ka märkimisväärne funktsioon võrkudes, näiteks WiFi. Selle töötamiseks saab kasutada viit sagedust vahemikus GHz (gigahercid) nagu 2,4, 3,6, 4,9, 5 ja 5,9. Lühemad lainepikkused esinevad peamiselt kõrgematel sagedustel ja signaalidel, millel on vähem lainepikkusi. Sellel on raskusi läbida takistusi nagu põrandad ja seinad.
Seega töötavad traadita pääsupunktid peamiselt kõrgematel sagedustel ja väiksema lainepikkusega. Andmete edastamiseks samal kiirusel kulub rohkem energiat, samuti saab vahemaid saavutada seadmetega, mis töötavad madalatel sagedustel, kasutades pikemat lainepikkust.
Kuidas mõõta lainepikkust?
Muul viisil sellised instrumendid nagu optilise spektri analüsaatorid optiline spektromeetreid kasutatakse elektromagnetilise spektri lainepikkuste tuvastamiseks. Neid mõõdetakse meetrites, kilomeetrites, mikromeetrites, millimeetrites ja ka väiksemates nimiväärtustes, mille hulka kuuluvad pikameetrid, nano- ja femtomeetrid.
Viimast saab kasutada elektromagnetilise spektri väiksemate lainepikkuste, näiteks UV-kiirguse, gammakiirte ja röntgenikiirte mõõtmiseks. Teiselt poolt hõlmavad raadiolained pikemaid lainepikkusi, mis jäävad sageduse põhjal vahemikku 1 mm kuni 100 km.
Kui signaali sagedust f mõõdetakse MHz-des ja lainepikkust w mõõdetakse meetrites, siis saab lainepikkust ja sagedust arvutada
w = 300 / f ja võrdselt f = 300 / w
Signaalides korduvate vahemaade kaugus määratakse kõikjal, kus lainepikkus on elektromagnetilise kiirguse spektris, nagu raadiolained heli ja lainete vahemikus nähtava valguse ulatuses.
Elektromagnetilised lained
Need lained on teatud tüüpi energialained ja see hõlmab nii välju nagu elektriline kui ka magnetväli. Need lained on mehaaniliste lainetega erinevad, kuna nad edastavad energiat ja liiguvad kogu vaakumis.
Nende lainete klassifitseerimist saab teha nende sageduse põhjal. Neid laineid kasutatakse meie igapäevaelus erinevatel eesmärkidel. Neist lainetest kõige olulisem on nähtav valgus, kuna see võimaldab meil näha.
elektromagnetlained
Raadiolainete lainepikkused on kõige kõrgemad kui kõigi elektromagnetlainete tüübid. Need ulatuvad umbes sentimeetritest kuni arvukate miilideni. Neid laineid kasutatakse sageli andmete edastamiseks erinevates rakendustes, näiteks satelliit , raadio, arvuti n / w ja radar .
Mikrolainesignaalid on väiksemad kui raadiosignaalid, mille lainepikkused on arvutatud sentimeetri raadiuses. Neid kasutatakse suhtlemisel, kuna need võivad läbida nii suitsu, pilvi kui ka kerget vihma.
Infrapuna lained paiknevad nii mikrolainete kui ka nähtava valguse vahel. Need lained on liigitatud kahte tüüpi, nagu lähi- ja kaug-infrapuna. IR-lainete lähedal on lainepikkusel nähtavale valgusele lähemal. Neid laineid kasutatakse peamiselt teleripuldides kanalite muutmiseks. Samamoodi on kauged IR-lained sellest lainest lainepikkusel eemal.
UV-lainete lainepikkus on nähtava valgusega võrreldes kõige lühem. Need kiired pärinevad Päikesest, seega põhjustab see päikesepõletust. UV-valgust kasutatakse peamiselt teleskoopide, näiteks Hubble'i kosmoseteleskoobi kaudu, tähtede vaatlemiseks taevas.
Röntgenikiirgus sisaldab vähem lainepikkust kui UV-kiirgus. Röntgenikiirgust märkas Saksa teadlane nimelt ‘Wilhelm Roentgen’. Neid kiirte kasutatakse nii naha kui ka inimese lihasesse tungimiseks, et teha meditsiinivaldkonnas röntgenpilte.
Kui EM-laine lainepikkus muutub väiksemaks, suureneb nende energia. Lühimad kiired on spektri sees olevad gammakiired. Mõnikord kasutatakse neid kiirte nii vähi raviks kui ka diagnostilise meditsiini kustutatud piltide jäädvustamiseks. Need kiired tekivad suure energiaga tuumaplahvatuste ja supernoovade toimel.
Seega on see ülevaade lainepikkusest ja selle töö. Loodame, et olete sellest kontseptsioonist paremini aru saanud. Lisaks andke meile selle kontseptsiooniga seotud küsimuste kohta tagasisidet, kommenteerides allolevas kommentaaride jaotises. Siin on teile küsimus, mis on lainepikkuse jaotuse multipleksimine ?
