Aalto tapahtuu, kun energiaa matkustaa paikasta toiseen. Harkitse esimerkiksi uima-allasta, jos hyppäämme uima-altaaseen, aallon alkaa virrata paikasta kaikkialle uima-altaan ympärille. Nämä aallot ovat seurausta energian virtauksesta ja ne liikkuvat uima-altaan yli. Täällä voimme havaita, että energia ei vain liikuta vettä altaassa. Aina kun vesimolekyylit liikkuvat ylös ja alas tarkassa kulmassa aallon polkua kohti, sitä kutsutaan poikittaisaalloksi. Samoin valoaalto tapahtuu, kun energia kulkee, joka koostuu sekä sähköisistä että magneettikentistä. Joskus sitä kutsutaan sähkömagneettiseksi säteilyksi. Aallon koko voidaan laskea aallonpituuksina ja aallonpituus voidaan mitata päättämällä kahden aallon pisteen välinen tila, kuten huipusta huippuun muuten kaukalosta.
Mikä on aallonpituus?
aallonpituuden määritelmä on kahden samanlaisen vierekkäisen pisteen välinen etäisyys signaalissa. Normaalisti aallonpituuden mittaus voidaan tehdä kahden yksittäisen pisteen, kuten kahden vierekkäisen pisteen välillä, muuten kanavat aaltomuodossa. Eri aaltotyypeille voidaan laskea aallonpituudet. Ne lasketaan tarkimmin sinimuotoisilla aalloilla, koska näillä aalloilla on toistuva ja tasainen värähtely. aallonpituuskaavio näkyy alla .
aallonpituus
Jos molemmat signaalit tai aallot kulkevat samalla nopeudella suurella taajuudella, sen aallonpituus on lyhyempi. Vastaavasti, jos kaksi signaalia tai aallot, jotka kulkevat samalla nopeudella matalalla taajuudella, sen aallonpituudet ovat erilaiset.
Aallonpituuden yhtälö
Aallonpituus voidaan laskea käyttämällä seuraavaa aallonpituuden kaava .
λ = v / ƒ
Yllä olevassa yhtälössä
Symbolia λ käytetään merkitsemään matematiikan ja fysiikan aallonpituutta.
Symboli ”v” tarkoittaa nopeutta
Symboli ƒ tarkoittaa aallonpituuden taajuus .
sähkömagneettinen spektri sisältää erilaisia aaltoja, kuten valoaaltoja ja radioaaltoja. Näillä aalloilla on paljon pienempi aallonpituus kuin ääniaalloilla. Joten näiden aaltojen aallonpituudet lasketaan normaalisti nanometreinä tai millimetreinä metreinä tai senttimetreinä.
Aallonpituuden yksikkö
aallonpituuden symboli ilmaistaan yleisesti lambdalla (λ) ja se on kreikkalainen kirjain.
SI-aallonpituuden yksikkö on mittari ja sitä edustaa symboli (m). Muuten metrin kerrannaisia käytetään aallonpituuden laskennassa. Varsinkin kun aallonpituuksilla on suuri ominaisuus, käytetään eksponentiaalisia voimia 10. Vastaavasti, kun aallonpituuksia on vähemmän, ne ilmaistaan negatiivisina eksponentteina.
Esimerkkejä
- Äänen aallonpituus päättää sävelkorkeuden, samoin kuin valon aallonpituus, sen värin.
- Näkyvän valon aallonpituuksia voidaan pidentää välillä 700 - 400 nm.
- Kuuluvan äänen aallonpituus voi vaihdella välillä 17 mm - 17 m. Tämä ääni on paljon pidempi kuin näkyvä valo.
Aallonpituus langattomissa verkoissa
Langattomassa verkossa taajuuksien käsitteistä keskustellaan usein. Tämä on myös merkittävä ominaisuus verkoissa, kuten Wi-Fi. Tämän voi tehdä käyttämällä viittä taajuutta alueella GHz (gigahertsit), kuten 2,4, 3,6, 4,9, 5 ja 5,9. Lyhyempiä aallonpituuksia esiintyy pääasiassa korkeammilla taajuuksilla ja signaaleilla, joilla on vähemmän aallonpituuksia, sillä on enemmän vaikeuksia tunkeutua esteiden kuten lattian ja seinien läpi.
Siten langattomat tukiasemat toimivat pääasiassa korkeammilla taajuuksilla ja pienemmillä aallonpituuksilla. Se käyttää enemmän tehoa tiedonsiirtoon samoilla nopeuksilla, samoin kuin etäisyydet voidaan saavuttaa laitteilla, jotka toimivat matalilla taajuuksilla pidempillä aallonpituuksilla.
Kuinka mitata aallonpituus?
Instrumentit, kuten optiset spektrianalysaattorit, muuten optinen spektrometrejä käytetään aallonpituuksien tunnistamiseen sähkömagneettisessa spektrissä. Ne mitataan metreinä, kilometreinä, mikrometreinä, millimetreinä ja myös pienempinä nimellisarvoina, joihin sisältyvät pic-, nano- ja femtometrit.
Jälkimmäistä voidaan käyttää pienempien aallonpituuksien mittaamiseen sähkömagneettisessa spektrissä, kuten UV-säteily, gammasäteet ja röntgensäteet. Toisaalta radioaallot sisältävät pidempiä aallonpituuksia, jotka vaihtelevat 1 mm: stä 100 km: iin taajuuden perusteella.
Jos signaalitaajuus 'f' mitataan MHz: nä ja aallonpituus 'w' mitataan metreinä, aallonpituus ja taajuus voidaan laskea
w = 300 / f ja yhtä hyvin f = 300 / w
Signaalien toistumien keskellä oleva etäisyys määrittää missä tahansa aallonpituuden sähkömagneettisen säteilyn spektrissä, kuten radioaallot ääni- ja aaltojen alueella näkyvän valon alueella.
Elektromagneettiset aallot
Nämä aallot ovat eräänlaisia energiaaaltoja, ja ne sisältävät sekä kentät kuten sähköisen että magneettikentän. Nämä aallot ovat erilaisia kuin mekaaniset aallot, koska ne välittävät energiaa ja kulkevat tyhjiössä.
Näiden aaltojen luokitus voidaan tehdä niiden taajuuden perusteella. Näitä aaltoja käytetään eri tarkoituksiin jokapäiväisessä elämässämme. Merkittävin näistä aaltoista on näkyvää valoa, koska sen avulla voimme nähdä.
elektromagneettiset aallot
Radioaallot sisältävät korkeimmat aallonpituudet verrattuna kaikentyyppisiin sähkömagneettisiin aaltoihin. Ne vaihtelevat noin senttimetreistä moniin mailiin. Näitä aaltoja käytetään usein tiedonsiirtoon erilaisissa sovelluksissa, kuten satelliitti , radio, tietokone n / w ja tutka .
Mikroaaltosignaalit ovat pienempiä kuin radiosignaalit, joiden aallonpituudet lasketaan senttimetreinä. Näitä käytetään viestinnässä, koska ne voivat kulkea savun, pilvien ja kevyiden sateiden läpi.
Infrapuna aallot sijaitsevat mikroaaltojen välissä sekä näkyvää valoa. Nämä aallot on luokiteltu kahteen tyyppiin, kuten lähi- ja kaukoinfrapuna. Lähellä IR-aallot ovat lähempänä näkyvää valoa aallonpituudella. Näitä aaltoja käytetään pääasiassa television kaukosäätimissä kanavien muuttamiseen. Samoin kaukaiset IR-aallot ovat poissa tästä valosta aallonpituudella.
UV-aaltojen aallonpituus on lyhin verrattuna näkyvään valoon. Nämä säteet tulevat auringosta, joten se aiheuttaa auringonpolttamia. UV-valoa käytetään pääasiassa teleskooppien, kuten Hubble-avaruusteleskoopin, kautta tähtien tarkkailuun taivaalla.
Röntgensäteet sisältävät vähemmän aallonpituutta kuin UV-säteet. Saksalainen tiedemies ”Wilhelm Roentgen” huomasi röntgensäteet. Näitä säteitä käytetään tunkeutumaan ihoon ja ihmisten lihakseen ottamaan röntgenkuvia lääketieteen alalla.
Kun EM-aallon aallonpituus pienenee, niiden energia kasvaa. Lyhyimmät ovat gammasäteet spektrissä. Joskus näitä säteitä käytetään syövän hoitoon sekä diagnostisten lääkkeiden puhdistettujen kuvien sieppaamiseen. Nämä säteet syntyvät suurenergisissä ydinräjähdyksissä ja supernovoissa.
Siten tämä on yleiskatsaus aallonpituudesta ja sen toiminta. Toivomme, että olet saanut paremman käsityksen tästä käsitteestä. Lisäksi, jos sinulla on kysyttävää tästä käsitteestä, anna meille palautetta kommentoimalla alla olevassa kommenttiosassa. Tässä on kysymys sinulle, mikä on aallonpituuden jako multipleksointi ?
