Sabemos que tanto o elétrico quanto magnético os campos viajam na forma de ondas e a ruptura desses campos é chamada de luz. Por exemplo, quando você joga uma pedra em uma piscina, podemos notar as ondas em uma forma circular que se movem para fora da pedra. Semelhante a essas ondas, cada ondulação de luz tem uma sequência de pontos altos que é conhecida como cristas, onde o campo elétrico é máximo, e uma sequência de pontos baixos é conhecida como vales, onde o campo elétrico é mais baixo. A distância entre duas cristas de onda é chamada de comprimento de onda e para vales também será a mesma. O número de ondulações que fluem por um ponto especificado em 1 segundo é conhecido como frequência e é calculado em ciclos / segundo conhecido como HZ (Hertz). Este artigo discute a relação entre comprimento de onda e frequência.
Relação entre comprimento de onda e frequência
A relação entre comprimento de onda e frequência discute principalmente o que é frequência, o que é comprimento de onda e sua relação.
O que é frequência?
A frequência pode ser definida como o número de oscilações de ondulação para cada unidade de tempo calculada em Hz (hertz). A faixa de frequência ouvida por humanos varia de 20 Hz a 20.000 Hz. Se a frequência do som estiver acima da faixa dos ouvidos humanos, é conhecido como ultrassom. Da mesma forma, se a frequência do som for inferior ao alcance dos ouvidos humanos, é conhecido como infra-som.
A equação de frequência (f) é = 1 / T
Onde
f = frequência
T = período de tempo
O que é comprimento de onda?
Comprimento de onda (distância / comprimento) pode ser definido como a distância entre dois pontos próximos em fase um com o outro. Portanto, dois picos contíguos de outra forma através de uma ondulação são separados por uma distância de um único comprimento de onda. O comprimento de onda de uma onda pode ser descrito com um símbolo ‘λ’ lambda.
Comprimento de onda
O comprimento de onda é a distância entre duas cristas ou dois vales em uma onda. O ponto de pico da onda é a crista, enquanto o ponto mais baixo da forma de onda é um vale. As unidades de comprimento de onda são metros, cms, mms, nms, etc.
A equação do comprimento de onda (λ) é = λ = v / f
Onde
V = velocidade de fase ou velocidade
f = frequência
Como o comprimento de onda e a frequência estão relacionados?
A viagem de eletromagnético ou ondas EM podem ser feitas com uma velocidade de 299.792 km / s. Esta é uma das características importantes. Existem vários tipos de ondas disponíveis, que variam com a frequência e também com o comprimento de onda. A velocidade da luz pode ser definida como a frequência da onda EM é multiplicada por seu comprimento de onda.
Velocidade da luz = comprimento de onda * frequência de oscilação
A equação acima é usada para descobrir a frequência ou comprimento de onda da onda EM, dividindo a medição com a velocidade da luz para obter outra medição.
A relação entre frequência e comprimento de onda
A relação entre o comprimento de onda e a frequência da luz pode existir quando uma onda de alta frequência viaja mais rápido do que antes em uma corda. Em algum estágio disso, podemos observar que o comprimento de onda fica mais curto. Assim, temos que saber exatamente se é essa relação.
relação entre comprimento de onda e frequência
Outra quantidade é um período de tempo que pode ser usado para ilustrar um sinal. Também pode ser definido quando o tempo leva para completar uma oscilação. Como a frequência decide o número de vezes que uma onda oscila e pode ser expressa como,
Frequência = 1 / T período de tempo ou f = 1 / T
Cada posição no sinal atinge a mesma taxa após um único período, pois um sinal passa por uma oscilação em um único estágio. Isso acontece quando todo resultado de sessão de oscilação viaja por uma distância de comprimento de onda dentro da fase única para fechar.
A velocidade da onda (v) pode ser descrita como o espaço percorrido por uma onda para cada unidade de tempo. Se acreditar que o sinal viaja a uma distância de comprimento de onda em um único período,
V = λ / T
Portanto, sabemos que T = 1 / f, então a equação acima pode ser expressa como,
V = f λ
A velocidade da onda é equivalente ao produto de seu comprimento de onda e frequência, o que implica a associação entre os dois.
Relação entre comprimento de onda guiada e frequência de corte
A relação comprimento de onda guiado e frequência de corte são discutidos abaixo.
Comprimento de onda do guia
O comprimento de onda guiado pode ser definido como o espaço entre dois planos de fase equivalentes com o guia de ondas. Este comprimento de onda é uma função usada para operar a frequência e também o comprimento de onda de corte baixo. A equação do comprimento de onda do guia é mostrada abaixo.
λguide = λfreepace / √ ((1- λfreepace) / λcutoff) 2
λguide = c / f x1 / √1- (c / 2af) 2
Isso é usado principalmente ao projetar formações distribuídas dentro do guia de ondas. Por exemplo, se estivermos projetando um interruptor de diodo como um Diodo PIN usando dois diodos de derivação com espaços de comprimento de onda de 3/4 separadamente, utilize o comprimento de onda de guia (3/4) em seu projeto. Em um guia de ondas, o comprimento de onda guiado é maior em comparação com o espaço livre.
Freqüências de corte
Existem diferentes tipos de modos de transmissão que suportam um guia de ondas. Mas o modo de transmissão normal dentro do guia de onda retangular é conhecido como TE10. O comprimento de onda de corte superior ou frequência de corte inferior usado para este modo é extremamente simples. A frequência de corte superior é exatamente uma oitava acima da inferior.
λ corte superior = 2 x a
fcorte inferior= c / 2a (GHz)
a = dimensão ampla da parede
c = velocidade da luz
Os limites de operação usuais usados para guia de onda retangular variam de 125% a 189% da frequência de corte inferior. Portanto, a frequência de corte do WR90 é de 6,557 GHz e a banda normal de operação irá variar de 8,2 GHz a 12,4 GHz. O trabalho do guia irá parar na frequência de corte inferior.
Relação entre a velocidade do som, comprimento de onda e frequência
Uma onda sonora viaja a uma determinada velocidade e também tem propriedades como comprimento de onda e frequência. A velocidade do som pode ser observada em uma exibição de fogos de artifício. O clarão de uma explosão é bem observado quando seu som é claramente ouvido, as ondas sonoras viajam a uma velocidade fixa que é muito mais lenta em comparação com a luz.
A frequência do som pode ser diretamente, podemos notar que é conhecido como pitch. O comprimento de onda do som não é detectado diretamente, no entanto, evidências indiretas são encontradas na conexão do tamanho do instrumento musical com a altura.
A relação entre a velocidade do comprimento de onda do som e a frequência é a mesma para todas as ondas
Vw = fλ
Onde ‘Vw’ é a velocidade do som.
'F' é a frequência
‘Λ’ é o comprimento de onda.
Uma vez que a onda sonora começa a viajar de um meio para outro meio, a velocidade do som pode ser alterada. Mas, normalmente, a frequência permanece muito semelhante, pois é semelhante a uma oscilação acionada. Se 'Vw' muda e a frequência permanece a mesma, depois disso o comprimento de onda deve ser mudado. Quando a velocidade do som é mais alta, seu comprimento de onda é mais alto para uma frequência especificada.
