Wir wissen, dass sowohl die elektrische als auch magnetisch Felder bewegen sich in Form von Wellen und die Störung dieser Felder wird Licht genannt. Wenn Sie beispielsweise einen Stein in einen Pool werfen, können wir die Wellen in kreisförmiger Form bemerken, die sich vom Stein nach außen bewegen. Ähnlich wie bei diesen Wellen hat jede Lichtwelligkeit eine Folge von hohen Punkten, die als Kämme bezeichnet wird, wo immer das elektrische Feld maximal ist, und eine Folge von niedrigen Punkten wird als Täler bezeichnet, wo immer das elektrische Feld am niedrigsten ist. Der Abstand zwischen zwei Wellenbergen wird Wellenlänge genannt und ist auch für Täler gleich. Die Anzahl der Welligkeiten, die innerhalb von 1 Sekunde durch einen bestimmten Punkt fließen, wird als Frequenz bezeichnet und in Zyklen / Sekunde berechnet, die als HZ (Hertz) bezeichnet werden. Dieser Artikel beschreibt die Beziehung zwischen Wellenlänge und Frequenz.
Beziehung zwischen Wellenlänge und Frequenz
Die Beziehung zwischen Wellenlänge und Frequenz diskutiert hauptsächlich, was Frequenz ist, was die Wellenlänge ist und ihre Beziehung.
Was ist Frequenz?
Die Frequenz kann als die Anzahl der Welligkeitsschwingungen für jede Zeiteinheit definiert werden, die in Hz (Hertz) berechnet wird. Der Frequenzbereich, den Menschen hören, reicht von 20 Hz bis 20000 Hz. Wenn die Schallfrequenz über dem Bereich menschlicher Ohren liegt, spricht man von Ultraschall. Wenn die Schallfrequenz kleiner als der Bereich menschlicher Ohren ist, spricht man von Infraschall.
Die Frequenzgleichung (f) ist = 1 / T.
Wo
f = Frequenz
T = Zeitraum
Was ist Wellenlänge?
Wellenlänge (Abstand / Länge) kann als Abstand zwischen zwei engen Punkten innerhalb der Phase miteinander definiert werden. Daher werden zwei zusammenhängende Peaks, die ansonsten auf einer Welligkeit liegen, durch einen Abstand einer einzelnen Wellenlänge getrennt. Die Wellenlänge einer Welle kann mit einem Symbol „λ“ Lambda beschrieben werden.
Wellenlänge
Die Wellenlänge ist der Abstand zwischen zwei Kämmen oder zwei Tälern in einer Welle. Der Spitzenpunkt der Welle ist der Scheitelpunkt, während der niedrigste Punkt der Wellenform ein Tiefpunkt ist. Die Einheiten der Wellenlänge sind Meter, cm, mm, nms usw.
Die Wellenlängengleichung (λ) lautet = λ = v / f
Wo
V = Phasengeschwindigkeit oder Geschwindigkeit
f = Frequenz
Wie hängen Wellenlänge und Frequenz zusammen?
Das Reisen von elektromagnetisch oder EM-Wellen können mit einer Geschwindigkeit von 299.792 km / s durchgeführt werden. Dies ist eines der wichtigen Merkmale. Es stehen zahlreiche Arten von Wellen zur Verfügung, die sowohl mit der Frequenz als auch mit der Wellenlänge variieren. Die Lichtgeschwindigkeit kann definiert werden, wenn die Frequenz der EM-Welle mit ihrer Wellenlänge multipliziert wird.
Lichtgeschwindigkeit = Wellenlänge * Schwingungsfrequenz
Die obige Gleichung wird verwendet, um die Frequenz oder Wellenlänge der EM-Welle zu ermitteln, indem die Messung durch die Lichtgeschwindigkeit geteilt wird, um eine weitere Messung zu erhalten.
Die Beziehung zwischen Frequenz und Wellenlänge
Die Beziehung zwischen Wellenlänge und Frequenz des Lichts kann bestehen, wenn sich eine hochfrequente Welle schneller als zuvor an einem Seil ausbreitet. Irgendwann können wir beobachten, dass die Wellenlänge kürzer wird. Wir müssen also genau wissen, ob diese Beziehung besteht.
Beziehung zwischen Wellenlänge und Frequenz
Eine andere Größe ist ein Zeitraum, der zur Veranschaulichung eines Signals verwendet werden kann. Es kann auch definiert werden, wann die Zeit zum Abschließen einer Schwingung benötigt wird. Wenn die Frequenz entscheidet, wie oft eine Welle schwingt, kann sie ausgedrückt werden als:
Frequenz = 1 / T Zeitraum oder f = 1 / T.
Jede Position auf dem Signal erreicht nach einer einzelnen Periode die gleiche Rate, da ein Signal während einer einzelnen Stufe eine Schwingung durchläuft. Dies geschieht, wenn jedes Sitzungsergebnis der Schwingung eine Wellenlängenentfernung innerhalb der einzelnen Phase durchläuft, um zu schließen.
Die Geschwindigkeit der Welle (v) kann als Raum beschrieben werden, der für jede Zeiteinheit durch eine Welle bewegt wird. Wenn angenommen wird, dass das Signal innerhalb einer einzelnen Periode eine Strecke von einer Wellenlänge zurücklegt,
V = λ / T.
Daher wissen wir, dass T = 1 / f ist, so dass die obige Gleichung ausgedrückt werden kann als:
V = f λ
Die Geschwindigkeit der Welle entspricht dem Produkt ihrer Wellenlänge und Frequenz, was die Assoziation zwischen diesen beiden impliziert.
Beziehung zwischen geführter Wellenlänge und Grenzfrequenz
Die Beziehung zwischen geführter Wellenlänge und Grenzfrequenz wird unten diskutiert.
Führungswellenlänge
Die geführte Wellenlänge kann als der Raum zwischen zwei äquivalenten Phasenebenen mit dem Wellenleiter definiert werden. Diese Wellenlänge ist eine Funktion, die zum Betreiben der Frequenz sowie der Wellenlänge mit niedrigem Grenzwert verwendet wird. Die Leitwellenlängengleichung ist unten gezeigt.
λguide = λfreespace / √ ((1- λfreespace) / λcutoff) 2
λguide = c / f x1 / √1- (c / 2af) 2
Dies wird hauptsächlich beim Entwerfen verteilter Formationen innerhalb des Wellenleiters verwendet. Zum Beispiel, wenn wir einen Diodenschalter wie a entwerfen PIN-Diode Verwenden Sie die Leitwellenlänge (3/4) in Ihrem Design, indem Sie zwei Shunt-Dioden mit 3/4 Wellenlängenräumen separat verwenden. In einem Wellenleiter ist die geführte Wellenlänge länger als im freien Raum.
Grenzfrequenzen
Es gibt verschiedene Arten von Übertragungsmodi, die einen Wellenleiter unterstützen. Der normale Übertragungsmodus innerhalb eines rechteckigen Wellenleiters ist jedoch als TE10 bekannt. Die für diesen Modus verwendete obere Grenzwellenlänge oder untere Grenzfrequenz ist äußerst einfach. Die obere Grenzfrequenz beträgt genau eine Oktave über der unteren.
λ oberer Grenzwert = 2 x a
funterer Cutoff= c / 2a (GHz)
a = breite Wandabmessung
c = Lichtgeschwindigkeit
Die üblichen Betriebsgrenzen für rechteckige Wellenleiter liegen zwischen 125% und 189% der unteren Grenzfrequenz. Daher beträgt die Grenzfrequenz des WR90 6,557 GHz und das übliche Betriebsband reicht von 8,2 GHz bis 12,4 GHz. Die Arbeit der Führung stoppt bei der niedrigeren Grenzfrequenz.
Beziehung zwischen Schallgeschwindigkeit, Wellenlänge und Frequenz
Eine Schallwelle bewegt sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit und hat auch Eigenschaften wie Wellenlänge und Frequenz. Die Schallgeschwindigkeit kann in einem Feuerwerk beobachtet werden. Das Flammen einer Explosion wird gut beobachtet, sobald ihr Schall deutlich zu hören ist. Die Schallwellen bewegen sich mit einer festen Geschwindigkeit, die im Vergleich zu Licht viel langsamer ist.
Die Schallfrequenz kann direkt sein, wir können feststellen, was als Tonhöhe bekannt ist. Die Schallwellenlänge wird nicht direkt erfasst, es werden jedoch indirekte Hinweise im Zusammenhang mit der Größe des Musikinstruments und der Tonhöhe gefunden.
Das Verhältnis zwischen Schallgeschwindigkeit und Schallfrequenz ist für alle Wellen gleich
Vw = fλ
Wobei 'Vw' die Schallgeschwindigkeit ist.
'F' ist die Frequenz
'Λ' ist die Wellenlänge.
Sobald sich die Schallwelle von einem Medium zu einem anderen bewegt, kann die Schallgeschwindigkeit geändert werden. Normalerweise bleibt die Frequenz jedoch sehr ähnlich, da sie einer angetriebenen Schwingung ähnlich ist. Wenn sich 'Vw' ändert und die Frequenz danach gleich bleibt die Wellenlänge Muss geändert werden. Wenn die Schallgeschwindigkeit höher ist, ist ihre Wellenlänge für eine bestimmte Frequenz höher.
