dalga boyu

Dalga boyu, iki komşu dalga tepesi arasındaki veya daha genel olarak, aynı fazın iki komşu noktası arasındaki mesafeyi grafik olarak gösterir (bunlar, aynı sapma ve aynı eğime sahip noktalardır ).

Dalga boyu ( Yunanca : Lambda periyodik arasında) dalga aynı iki nokta arasındaki en kısa mesafe olan faz . Zaman içinde aynı sapmaya (uzamaya) ve aynı hareket yönüne sahiplerse, iki nokta aynı faza sahiptir . Dalga boyu, zaman periyodunun uzaysal analogudur . ${\ görüntü stili \ lambda}$

Genel olarak

${\ displaystyle \ lambda = {\ frac {c} {f}} \,}$

burada bir faz hızı ve frekans dalgası. ${\ görüntü stili c}$${\ görüntü stili f}$

Bununla birlikte, belirli bir frekansta, faz hızı ve dalga boyu, yayılma ortamına ve dalganın geometrisine bağlıdır. Gerekirse, ortamdaki dalga veya bir dalga kılavuzundaki dalga kastedilmiyorsa, vakum dalga boyu ve boş alan dalga boyu arasındaki ayrım kullanılır .

Ses dalgalarının dalga boyu

İnsan kulağı , maksimum yaklaşık 16 Hertz ila 20 kHz arasındaki frekanslara  duyarlıdır (bu , hava ortamında  = 343 m / s'lik bir ses yayılma hızı ile yaklaşık 21 m ila 17 mm'lik bir dalga boyu aralığına karşılık gelir ), burada Daha yüksek frekansları algılama yeteneği genellikle yaşla birlikte yıpranır. Dalga boyu, yayılma ortamında ses yayılma hızı ile orantılı olduğundan, su içinde 16 Hertz (  = 1484 m/s) frekansına sahip bir sesin dalga boyu yaklaşık 90 m'dir.İşitsel izlenim, perde , verilir. iç kulaktaki ortamın ses yayılma hızları - ve dolayısıyla orada meydana gelen belirli bir tonun dalga boyları - tonun içinden geçtiği ortamdan bağımsız olduğundan , kulak dışındaki bir ortamdaki dalga boyu frekansa göre değil frekansa göredir. kulak zarına ulaşır . Bazı hayvan türleri, daha düşük veya daha yüksek frekanslı ses dalgalarını, dolayısıyla diğer dalga boyu aralıklarındaki sesleri de algılayabilir. ${\ görüntü stili c}$${\ görüntü stili c}$

Elektromanyetik radyasyonun dalga boyu

Elektromanyetik dalgaların görünür spektrumlu ayrıntılı görünümü

Görünür ışık dalga boyları: renkler

İnsan gözü , yaklaşık 380 nm ( mor ) ile 780 nm ( kırmızı ) arasındaki dalga boyu aralığında  hassastır. Arılar ayrıca daha kısa dalga radyasyonu ( morötesi ) görürler ancak kırmızı ışığı algılayamazlar. Optimal koşullar altında, insan algısının sınırları 310 nm ( UV ) ile 1100 nm ( NIR ) arasında olabilir.

Ortamdaki elektromanyetik dalgaların dalga boyu

Aşağıdakiler bir ortamdaki dalga boyu için geçerlidir:

${\ displaystyle \ lambda ^ {\ asal} = {\ frac {\ lambda _ {0}} {\ sqrt {\ mu _ {\ rm {r}} \ varepsilon _ {\ rm {r}}}}} = {\ frac {c} {f}} {\ frac {1} {\ sqrt {\ mu _ {\ rm {r}} \ varepsilon _ {\ rm {r}}}}}$

Bu ise , ışığın hızı , bir vakum içinde, manyetik geçirgenlik ve nispi dielektrik ortamı. Elektromanyetik dalgalar kırılma indisi 'den büyük bir ortamdan geçtiğinde , bu dalga boyunu ve yayılma hızını azaltır. Dalganın frekansı aynı kalır. Ortamdaki dalga boyu ${\ görüntü stili c}$${\ displaystyle \ mu _ {\ rm {r}}}$${\ displaystyle \ varepsilon _ {\ rm {r}}}$ ${\ görüntü stili n}$${\ görüntü stili 1}$

${\ displaystyle \ lambda ^ {\ prime} = {\ frac {\ lambda _ {0}} {n}},}$

vakumdaki elektromanyetik dalganın dalga boyu nerede . ${\ displaystyle \ lambda _ {0}}$

De Broglie dalga boyu

Louis de Broglie , tüm parçacıkların madde dalgalarıyla tanımlanabileceğini keşfetti . Böyle bir madde dalgasının dalga boyuna De Broglie dalga boyu denir ve parçacığın p momentumuna bağlıdır . Bir için göreli bir parçacık, dalga boyu aşağıdaki denklem kullanılarak belirlenebilir:

${\ displaystyle \ lambda = {\ frac {h} {p}} = {\ frac {h} {mv}} {\ sqrt {1 - {\ frac {v ^ {2}} {c ^ {2}} }}}}$

Burada, h olan eylem Planck'ın kuantum , c , ışığın hızı , m kütle ve v, partikül hızı.

İnternet linkleri

Vikisözlük: dalga boyu  - anlam açıklamaları, kelime kökenleri, eş anlamlılar, çeviriler

• Ses hızında veya ışık hızında dalga boyu ve frekansın hesaplanması
• Belirli bir frekans ve sıcaklıkta havadaki bir ses dalgasının dalga boyunun hesaplanması
• İlişkili dalga boyu, enerji ve frekans ile dalga tablosu
• Dalga boylarının göstergesi ile görünür elektromanyetik spektrumun temsili

Bireysel kanıt

1. ↑ DH Sliney: Işık nedir? Görünür spektrum ve ötesi . İçinde: Göz (Londra, İngiltere) . kaset 30 , hayır. 2 , Şubat 2016, ISSN  1476-5454 , s. 222–229 , doi : 10.1038 / eye.2015.252 , PMID 26768917 , PMC 4763133 (ücretsiz tam metin) - ( nih.gov [erişim tarihi 5 Mart 2021]). 
2. ^ WC Livingston: Doğada renk ve ışık . 2. baskı. Cambridge University Press, Cambridge, UK 2001, ISBN 0-521-77284-2 ( google.com [erişim tarihi 5 Mart 2021]).