Честота

Честотата е колко често се повтаря дадено събитие за определен период от време.

Във физиката честотата на една вълна е броят на гребените на вълната, които преминават през дадена точка за една секунда (гребенът на вълната е нейният връх).

Херц (символ Hz) е единицата за честота.

Връзката между честотата и дължината на вълната се изразява с формулата:

f = v / λ {\displaystyle f=v/\lambda } {\displaystyle f=v/\lambda }

където v е скоростта, а λ {\displaystyle \lambda } {\displaystyle \lambda }(lambda) е дължината на вълната. Формулата за честотата на светлинните вълни е f = c / λ {\displaystyle f=c/\lambda }, {\displaystyle f=c/\lambda }където c е скоростта на светлината.

Всички електромагнитни вълни се движат със скоростта на светлината във вакуум, но когато преминават през среда, която не е вакуум, се движат с по-ниска скорост. Други вълни, като например звуковите, се движат с много по-ниски скорости и не могат да преминат през вакуум.

Примери за електромагнитни вълни са: светлинни вълни, радиовълни, инфрачервено излъчване, микровълни и гама вълни.

Синуси с три различни честоти f.Zoom
Синуси с три различни честоти f.

С течение на времето - тук се движат отляво надясно по хоризонталната ос - петте синусоидални вълни се променят или циклират редовно с различна скорост (или съотношение). Червената вълна (горе) е с най-ниска честота (т.е. циклира с най-бавна скорост), докато лилавата вълна (долу) е с най-висока честота (циклира с най-бърза скорост).Zoom
С течение на времето - тук се движат отляво надясно по хоризонталната ос - петте синусоидални вълни се променят или циклират редовно с различна скорост (или съотношение). Червената вълна (горе) е с най-ниска честота (т.е. циклира с най-бавна скорост), докато лилавата вълна (долу) е с най-висока честота (циклира с най-бърза скорост).

Визуализиране на електромагнитни вълни

Различните видове електромагнитни вълни имат различни честоти.

Пример:

Един от начините да си представите това е, ако има два влака, които се движат с еднаква скорост, но размерът на вагоните на единия влак е по-малък от този на другия. Ако някой избере нещо, което не се движи, като например указателна табела, и преброи колко вагона минават покрай табелата за една секунда за всеки влак, той ще знае честотата на преминаване на вагоните на всеки влак. Броят и честотата на преминаване на влаковите вагони покрай указателния стълб ще бъдат различни, защото влакът с по-малки вагони ще има повече вагони, които преминават покрай указателния стълб за една секунда, отколкото влакът с по-големи вагони. Като се знае колко вагона преминават през знака за една секунда и като се знае скоростта на влака, може да се изчисли математически размерът на всеки вагон за всеки влак.

Например, ако влакът се движи със скорост 10 мили в секунда и 10 вагона преминат за една секунда, то всеки вагон ще бъде дълъг 1 миля. Ако другият влак също се движи със скорост 10 мили в секунда и 20 вагона преминават за една секунда, тогава ще знаем, че всеки вагон е дълъг 1/2 от миля за този влак. Този пример показва, че познаването на честотата на електромагнитната вълна дава информация за дължината на вълната, тъй като всички електромагнитни вълни се движат със скоростта на светлината, така че c = v (lambda), където v е честотата, а lambda е дължината на вълната, а c е скоростта на светлината. Следователно друг начин за изразяване на честотата е да се каже, че честотата е c над ламбда.

Два различни влака се движат с еднаква скоростZoom
Два различни влака се движат с еднаква скорост

Въпроси и отговори

В: Какво е честота?


О: Честотата е колко често се повтаря дадено събитие за определен период от време.

В: Каква единица се използва за измерване на честотата?


О: Херц (символ Hz) е единицата за честота.

В: Коя формула изразява връзката между честотата и дължината на вълната?


О: Връзката между честотата и дължината на вълната се изразява с формулата f=v/λ, където v е скоростта, а λ (ламбда) е дължината на вълната.

В: Как се променя тази формула за светлинните вълни?


О: Формулата за честотата на светлинните вълни е f=c/λ, където c е скоростта на светлината.

В: Колко бързо се движат електромагнитните вълни във вакуум?


О: Всички електромагнитни вълни се движат със скоростта на светлината във вакуум.

В: Колко бързо се движат през други среди?


О: Когато преминават през среда, която не е вакуум, електромагнитните вълни се движат с по-ниска скорост.

В: Има ли примери за електромагнитни вълни?


О: Примери за електромагнитни вълни са светлинните вълни, радиовълните, инфрачервеното излъчване, микровълните и гама лъчите.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3