מהו אורך הגל: משוואה ועבודתה

גל מתרחש כאשר אֵנֶרְגִיָה נוסע ממקום אחד למשנהו. למשל, קחו בחשבון בריכה, אם אנחנו קופצים לבריכה, הגל מתחיל לזרום מהמקום לכל סביב בריכת השחייה. גלים אלה הם תוצאה של זרימת האנרגיה וזה יעבור על פני בריכת השחייה. כאן אנו יכולים לראות כי האנרגיה רק ​​מזיזה לא את המים בבריכה. בכל פעם שמולקולות המים נעות למעלה ולמטה בזווית מדויקת לכיוון מסלול הגל, זה נקרא גל רוחבי. באופן דומה, גל אור מתרחש כאשר אנרגיה עוברת המורכבת משדות חשמליים כמו גם מגנטיים. לפעמים זה נקרא קרינה אלקטרומגנטית. ניתן לחשב את גודל הגל באורכי גל ואפשר למדוד את אורך הגל על ​​ידי החלטת הרווח בין שתי נקודות על הגלים כמו שיא-לשיא אחרת שוקת-לשפל.

מהו אורך גל?

ה הגדרת אורך גל הוא המרחק בין שתי נקודות רצופות שוות בתוך האות. בדרך כלל, מדידת אורך הגל יכולה להיעשות בין שתי נקודות בודדות כמו שתי נקודות סמוכות אחרת ערוצים בתוך צורת גל. עבור סוגים שונים של גלים ניתן לחשב אורכי גל. הם מחושבים באופן מדויק ביותר בגלי סינוסואיד מכיוון שלגלים אלה יש תנודה חוזרת וחלקה. ה תרשים אורך גל מוצג להלן .

אֹרֶך גַל

אם שני האותות או הגלים נעים במהירות שווה בתדירות גבוהה אז יהיה להם אורך גל קצר יותר. באופן דומה, אם שני אותות או גלים הנעים במהירות שווה בתדירות נמוכה אז יהיו להם אורכי גל שונים.

משוואת אורך גל

ניתן לחשב את אורך הגל באמצעות הבא נוסחת אורך גל .

λ = v / ƒ

במשוואה לעיל,

סמל 'λ' משמש לציון אורך הגל במתמטיקה וגם בפיזיקה.

סמל 'v' מציין מהירות

סמל 'ƒ' מציין תדר אורך גל .

ה הספקטרום האלקטרומגנטי כולל גלים שונים כמו גלי אור וגלי רדיו. לגלים אלו אורכי גל נמוכים בהרבה בהשוואה לגלי קול. אז אורכי הגל של גלים אלה מחושבים בדרך כלל בננומטרים או מילימטרים ולא מטרים או סנטימטרים.

יחידת אורך גל

ה סמל אורך גל מתבטא בדרך כלל עם למבדה (λ) וזה אות יווני.

ה יחידת SI באורך גל הוא מטר והוא מיוצג על ידי סמל (מ '). בשברים אחרת משתמשים בכפולות של מטר בעת חישוב אורך הגל. במיוחד כאשר לאורכי גל יש נכס גדול אז משתמשים בכוחות אקספוננציאליים של 10. באופן דומה, כשיש פחות אורכי גל אז הם באים לידי ביטוי כמו אקספוננציאלים שליליים.

דוגמאות

• אורך הגל הקול קובע את גובה הצליל שלו, כמו גם את אורך הגל האור, קובע את צבעו.
• ניתן להרחיב את אורכי הגל של האור הנראה בין 700 ננומטר - 400 ננומטר.
• אורך גל הקול הנשמע יכול לנוע בין 17 מ'מ - 17 מ '. צליל זה ארוך בהרבה מאור גלוי.

אורך גל ברשתות אלחוטיות

ברשת אלחוטית, מושגי התדרים נדונים לעתים קרובות. זוהי גם תכונה משמעותית ברשתות כמו Wi-Fi. העבודה של זה יכולה להיעשות באמצעות חמישה תדרים בטווח של GHz (gigahertz) כמו 2.4, 3.6, 4.9, 5 ו- 5.9. אורכי הגל הקצרים יותר מתרחשים בעיקר בתדרים גבוהים יותר ובאותות שיש להם פחות אורכי גל, הוא מתקשה יותר לחדור למכשולים כמו רצפות וקירות.

לפיכך, נקודות גישה אלחוטיות פועלות בעיקר בתדרים גבוהים יותר באורכי גל נמוכים יותר. הוא משתמש בכוח רב יותר להעברת נתונים באותן מהירויות, כמו כן ניתן להגיע למרחקים על ידי מכשירים שפועלים בתדרים נמוכים באמצעות אורכי גל ארוכים יותר.

כיצד למדוד אורך גל?

מכשירים כמו מנתחי ספקטרום אופטי אחרת אוֹפּטִי ספקטרומטרים משמשים לזיהוי אורכי גל בתוך הספקטרום האלקטרומגנטי. אלה נמדדים במטרים, קילומטרים, מיקרומטר, מילימטרים וגם עדות פחותות הכוללות פיק מטרים, ננו-מטר ופמטומטרים.

זה האחרון יכול לשמש למדידת אורכי גל נמוכים יותר בספקטרום האלקטרומגנטי כמו קרינת UV, קרני גמא וקרני רנטגן. מצד שני, גלי רדיו כוללים אורכי גל ארוכים יותר שנעים בין 1 מ'מ ל -100 ק'מ בהתבסס על התדר.

אם תדר האות 'f' נמדד ב- MHz ואורך הגל 'w' נמדד במטרים אז ניתן לחשב את אורך הגל והתדירות

w = 300 / f ובאותה מידה f = 300 / w

המרחק בין הישנות בתוך האותות מציין היכן שאורך הגל נמצא על ספקטרום הקרינה האלקטרומגנטית כמו גלי רדיו בטווח האודיו והגלים בטווח האור הנראה.

גלים אלקטרומגנטיים

גלים אלה הם סוג של גלי אנרגיה והוא כולל את השדות כמו שדה חשמלי כמו גם שדה מגנטי. גלים אלה אינם שונים בהשוואה לגלים מכניים מכיוון שהם מעבירים אנרגיה כמו גם עוברים לאורך ואקום.

הסיווג של גלים אלה יכול להיעשות על סמך תדירותם. גלים אלה משמשים למטרות שונות בחיי היומיום שלנו. המשמעותיים מבין הגלים הללו הם אור גלוי שכן הוא מאפשר לנו לראות.

גלים אלקטרומגנטיים

גלי רדיו כוללים את אורכי הגל הגבוהים ביותר בהשוואה לכל סוגי הגלים האלקטרומגנטיים. הם נעים בערך בין סנטימטרים למספר רב של קילומטרים. גלים אלה משמשים לעתים קרובות להעברת נתונים ביישומים שונים כמו לווין , רדיו, מחשבים לא מוכנים ו- מכ'ם .

אותות מיקרוגל הם קטנים יותר מאשר אותות רדיו שאורכי הגל מחושבים בסנטימטרים. אלה משמשים בתקשורת שכן הם יכולים לעבור דרך עשן, עננים, כמו גם גשם קל.

אינפרא אדום גלים ממוקמים בין מיקרוגל כמו גם אור גלוי. גלים אלה מסווגים לשני סוגים כמו אינפרא אדום קרוב ואינפרא אדום רחוק. ליד גלי IR קרובים יותר לאור הנראה באורך גל. גלים אלה משמשים בעיקר בשלט רחוק לטלוויזיה לשינוי ערוצים. באופן דומה, גלי IR רחוקים רחוקים מאור זה באורך גל.

אורך הגל של גלי ה- UV הוא הקצר ביותר בהשוואה לאור הנראה. קרניים אלה מגיעות מהשמש ולכן היא גורמת לכוויות שמש. אור UV משמש בעיקר באמצעות טלסקופים כגון טלסקופ החלל האבל לתצפית על כוכבים בשמיים.

צילומי רנטגן כוללים פחות אורך גל בהשוואה לקרני UV. צילומי הרנטגן הבחינו על ידי המדען הגרמני כלומר 'וילהלם רנטגן'. קרניים אלה משמשות לחדור לעור כמו גם לשריר של בני האדם לצילומי רנטגן בתחום הרפואי.

כאשר אורך הגל של EM יוריד פחות אז האנרגיה שלהם תגדל. הקרניים הקצרות ביותר הן קרני גמא בתוך הספקטרום. לעיתים, קרניים אלו משמשות לטיפול בסרטן, כמו גם לתמונות דימוי של רפואת אבחון. קרניים אלה נוצרות בתוך פיצוצים גרעיניים וסופרנובות גרעיניות עתירות אנרגיה.

לפיכך, זהו סקירה כללית של אורך הגל והעבודה שלה. אנו מקווים שיש לך הבנה טובה יותר של מושג זה. יתר על כן, כל שאלה בנוגע למושג זה אנא תן לנו משוב על ידי תגובה בקטע התגובה למטה. הנה שאלה בשבילך, מה כן ריבוב חלוקת אורך גל ?