лямбда (единица измерения)
Время
Динамическая вязкость
Кинематическая вязкость
Давление, механическое напряжение
Длина и расстояние
Объем данных
Скорость передачи данных
Количество вещества
Концентрация вещества
Массовая концентрация
Молярная концентрация
Крутящий момент
Магнитная индукция
Магнитный поток
Магнитодвижущая сила
Напряженность магнитного поля
Масса
Момент инерции
Мощность
Объем, емкость
Площадь
Мощность поглощенной дозы ионизирующего излучения
Радиация.
Урок 10.
электромагнитные волны — Физика — 11 классФизика, 11 класс
Урок 10. Электромагнитные волны
Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:
- Основные положения электромагнитной теории Максвелла и опытное доказательство Герцем существования электромагнитных волн.
- Электромагнитная волна и её характеристики, вихревое поле, шкала электромагнитных волн.
Глоссарий по теме
Вихревым электрическим полем называется поле, силовые линии которого нигде не начинаются и не заканчиваются, представляют собой замкнутые линии.
Электромагнитное поле – особая форма материи, осуществляющая электромагнитное взаимодействие.
Электромагнитные волны – это электромагнитные колебания, распространяющееся в пространстве с конечной скоростью.
Точечный источник излучения – это источник, размеры которого много меньше расстояния, на котором оценивается его действие, и он посылает электромагнитные волны по всем направлениям с одинаковой интенсивностью.
Плотностью потока электромагнитного излучения называют отношение электромагнитной энергии переносимой волной за время через перпендикулярную лучам поверхность площадью S, к произведению площади на время.
Основная и дополнительная литература по теме урока:
Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.. Физика.10 класс. Учебник для общеобразовательных организаций М.: Просвещение, 2016. – С. 140-150
Рымкевич А.П. Сборник задач по физике. 10-11 класс.-М.:Дрофа,2009.- С.20-22
Основное содержание урока
Часто вы слышите от заботливых мам: «Не клади телефон под подушку! Не сиди долго за компьютером. Не находись долго около микроволновки! Не носи телефон в кармане! Вредно для здоровья, опасно для жизни, есть риск заболеть раковыми заболеваниями, действуют электромагнитные волны».
Вселенная-это океан электромагнитных излучений. Человек живет в нем, не замечая волн, проникающих в окружающее пространство. Включив лампочку или греясь у камина, человек заставляет источник этих волн работать, не задумываясь об их свойствах.
Открытие природы электромагнитного излучения, позволило человечеству в течение XX века освоить и ввести в эксплуатацию различные его виды.
Сегодня мы поговорим об электромагнитных волнах, что это? Каковы его характеристики?
Когда мы слышим слово «волна», что вы себе представляете? Волны на море, на реке, волна в ванной комнате, и т.д. это механические волны. Механика переводится как движение. Мы их видим и способны определить его характеристики. Вспомним, какие величины характеризуют механические волны.
Период – это время, за которое совершается одно колебание. Период обозначается буквой Т, измеряется в секундах. Определяется по формуле:
Частота – это число колебаний в единицу времени. Частота — обозначается буквой ν (ню), измеряется в герцах Гц и определяется по формуле:
Амплитуда – это наибольшее отклонение от положения равновесия. Амплитуда – обозначается буквой А, измеряется в метрах.
Длина волны — это кратчайшее расстояние между точками, колеблющимися в одинаковых фазах.
Обозначается буквой лямбда λ, измеряется в метрах м,
Скорость — υ, м/с
Механические волны имеют много общего с электромагнитными волнами, но есть и существенные различия. Они распространяются в твердой, жидкой, газообразной среде, можем ли мы обнаружить их нашими чувствами? Да, в твердых средах-это могут быть землетрясения, колебания струн музыкальных инструментов. В жидкости — волны в море, в газах-это распространение звуков. С электромагнитными волнами не все так просто. Мы не чувствуем и не осознаем, сколько электромагнитных волн пронизывает наше пространство. Радиоволны, телевизионные волны, солнечный свет, Wi-Fi, излучение мобильного телефона и многое другое являются примерами электромагнитного излучения. Если бы мы могли видеть их, мы не смогли бы видеть друг друга за столькими электромагнитными волнами. Электромагнитные волны играют огромную роль в жизни современного человека — с их помощью мы передаем информацию, общаемся, обмениваемся данными, изучаем окружающий мир и многое другое.
Какова история открытия электромагнитных волн? В 1820 году Эрстед обнаружил действие электрического тока на магнитную стрелку, что привело к возникновению новой области физики — электромагнетизма. В 1831 году Фарадей открыл явление электромагнитной индукции: переменное магнитное поле создает переменный электрический ток. В 1864 году Максвелл предположил, что при изменении электрического поля возникает вихревое магнитное поле. В 1887 году Герц экспериментально подтвердил гипотезу Максвелла о существовании электромагнитного поля.
Для подтверждения гипотезы Максвелла о существовании электромагнитного поля необходимо было экспериментально открыть электромагнитные волны. Это сделал немецкий физик Генрих Герц, который использовал устройство, названное в его честь вибратором Герца-открытый колебательный контур.
Генрих Герц
(1857–1894)
Простейшая система, в которой возникают электромагнитные колебания, называется колебательным контуром.
Для того, чтобы иметь колебания в цепи, необходимо зарядить конденсатор. В результате периодической перезарядки конденсатора в цепи возникают колебания. Между обкладками конденсатора возникает переменное электрическое поле. А вокруг него переменное магнитное поле, вихрь и вихрь переменного электрического поля и др. Таким образом, в пространстве электромагнитное поле распространяется в виде электромагнитных волн. Генри Герц измерил частоту ν гармонических колебаний в цепи и длину λ электромагнитной волны и определил скорость электромагнитной волны:
υ = λ·ν
Значение скорости электромагнитной волны, полученное в эксперименте Герца, совпало со значением скорости электромагнитной волны по гипотезе Максвелла с = 299 792 458 м = 300 000 км/с. Чтобы сделать излучение более интенсивным, необходимо увеличить циклическую частоту. По формуле: ω=1/√(L∙C) частота зависит от индуктивности катушки и емкости конденсатора. Так, необходимо уменьшить индуктивность L и электрическую емкость C.
для этого необходимо уменьшить количество витков катушки и раздвинуть обкладки конденсатора. Закрытый колебательный контур превращается в открытый – прямой проводник. Проводник был разрезан, оставляя зазор, чтобы поставить шары и зарядить до высокой разности потенциалов. В результате между шариками проскакивала искра. Возбуждая в вибраторе с помощью источника высокого напряжения, серии импульсов быстроизменяющегося тока, Герц получал электромагнитные волны высокой частоты. Электромагнитные волны регистрировались Герцем с помощью приемного вибратора (резонатора), который является тем же устройством, что и излучающий вибратор
Итак, процесс взаимного порождения электрического поля переменным магнитным полем и изменение магнитного поля электрическое поле может продолжать распространяться, захватывая новые области пространства. Переменные электрическое и магнитное поля, распространяющиеся в пространстве и генерирующие друг друга, называются электромагнитной волной.
Электромагнитное поле-особая форма материи, осуществляющая электромагнитное взаимодействие.
И это поле имеет совершенно иную природу, чем электростатическое. Линии натяжения не имеют начала и конца, они замкнуты. Отсюда и название вихревого поля. Вихревое электрическое поле-это поле, силовые линии которого не начинаются и не заканчиваются нигде, а являются замкнутыми линиями.
Чем быстрее меняется магнитная индукция, тем больше напряженность электрического поля. Сила, действующая на заряд со стороны вихревого электрического поля, равна:
Но, в отличие от электростатического поля, работа вихревого электрического поля на замкнутой линии не равна нулю. Так как при перемещении заряда вдоль замкнутой линии напряженности электрического поля работа на всех участках пути имеет один и тот же знак, потому, что сила и перемещение совпадают по направлению.
Согласно теории Максвелла, электромагнитная волна переносит энергию. Энергия электромагнитного поля волны в данный момент времени меняется периодически в пространстве с изменением векторов и Электрическое и магнитное поля в электромагнитной волне перпендикулярны друг к другу, причем каждое из них перпендикулярно к направлению распространения волны:
Таким образом, электромагнитная волна является поперечной волной.
Электромагнитная волна излучается колеблющимися зарядами, при этом важно, чтобы заряды двигались с ускорением. Электромагнитная волна, как и механическая, характеризуется периодом и частотой колебаний, длиной волны и скоростью распространения. Период Т – это время одного колебания. Частота ν – это число колебаний за одну секунду. Длина волны λ — это расстояние, на которое распространяется электромагнитная волна за время одного периода. В вакууме для электромагнитной волны период Т и частота ν и длина волны λ связаны соотношениями:
Герц не только открыл электромагнитные волны, но и показал, что они ведут себя подобно другим волнам. Они поглощаются, отражаются, преломляются, наблюдаются явления интерференции и дифракции волн. Вычисленная на основании гипотезы Максвелла скорость электромагнитной волны совпала с наблюдаемой в опытах скоростью света. Это совпадение позволило предположить, что свет является одним из видов электромагнитных волн.
Свойства электромагнитных волн:
Отражение электромагнитных волн: волны хорошо отражаются от металлического листа, причем угол падения равен углу отражения;
Поглощение волн: электромагнитные волны частично поглощаются при переходе через диэлектрик;
Преломление волн: электромагнитные волны меняют свое направление при переходе из воздуха в диэлектрик;
Интерференция волн: сложение волн от когерентных источников;
Дифракция волн: отгибание волнами препятствий.
Фронтом волны называется геометрическое место точек, до которых дошли возмущения в данный момент времени. Поверхность равной фазы называется волновой поверхностью. Плоской волной называется волна, у которой волновая поверхность — плоскость. Линия, перпендикулярная волновой поверхности, называется лучом. Электромагнитная волна, как мы уже сказали, переносит энергию. Луч указывает направление, в котором волна переносит энергию. Тогда для плоской электромагнитной волны скорость, которой перпендикулярна поверхности площадью s, то можно ввести понятие плотность потока излучения. Плотностью потока электромагнитного излучения называют отношение электромагнитной энергии переносимой волной за время через перпендикулярную лучам поверхность площадью S, к произведению площади на время.
Иногда ее называют интенсивностью волны. Плотностью потока электромагнитного излучения пропорциональна четвертой степени циклической частоты.
Источники излучения электромагнитных волн разнообразны, но самым простым является точечный источник.
Точечный источник излучения – это источник, размеры которого много меньше расстояния, на котором оценивается его действие, и он посылает электромагнитные волны по всем направлениям с одинаковой интенсивностью (например, звёзды).
Длина электромагнитных волн различна: от значений порядка 1013 м (низкочастотные колебания) до 10-10 м (γ-лучи). Свет составляет ничтожную часть широкого спектра электромагнитных волн. Принято выделять низкочастотное излучение, радиоволны, инфракрасное излучение, видимое излучение, ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение, -излучение. Атомные ядра испускают самое коротковолновое -излучение. Особого различия между отдельными излучениями нет. Излучения различной длины волны отличаются друг от друга по способу их получения (излучение антенны, тепловое излучение, излучение при торможении быстрых электронов и др.) и методам регистрации. Электромагнитные волны обнаруживаются, в конечном счете, по их действию на заряженные частицы.
В вакууме излучение любой длины волны распространяется со скоростью 300 000 км/с. Если мысленно разложить эти виды по возрастанию частоты или убыванию длины волны, то получится широкий непрерывный спектр – шкала электромагнитных излучений.
Сегодня мы знаем, что к опасным видам излучения относятся: гамма-излучение, рентгеновские лучи и ультрафиолетовое излучение, остальные – безопасны. Распределение электромагнитных излучений по диапазонам условное и резкой границы между областями нет. Вся шкала электромагнитных волн является подтверждением того, что все излучения обладают одновременно квантовыми и волновыми свойствами.
В зависимости от своей частоты или длины волны электромагнитные волны имеют различное применение. Они несут людям пользу и вред. Бытовые обогревательные приборы, приборы для приготовления еды, телефоны, компьютеры, вышки сотовой связи и телебашни, электропровода излучают электромагнитные волны. Больше других источников электромагнитные волны у нас дома излучают мобильные телефоны, микроволновые печи, холодильники, электрические кухонные плиты.
Самым мощным источником излучения являются линии электропередач, и строить жилые дома под ними, воспрещено. Антенны радиопередатчиков нельзя устанавливать на сооружениях, в которых живут люди. Эмбрионы и ткани, находящиеся в стадии роста, больше всего подвержены влиянию волн, воздействуют электромагнитное поле на центральную нервную систему и мышцы тела. Это влияние становится причиной бессонницы и дисфункций в неврологической области, нарушения частоты биений сердца и скачков давления. Но есть, и полезные свойства электромагнитных волн. Их используют в физиотерапевтическом лечении некоторых болезней так как они способствуют быстрому заживлению тканей, останавливает развитие воспалительных процессов. Мы сегодня исключить полностью общение с электромагнитными волнами не можем, но чтобы обезопасить себя дома, надо грамотно устанавливать бытовые устройства в комнатах.
Итак, свойства электромагнитных волн:
1. Электромагнитная волна представляет собой распространение в пространстве с течением времени переменных (вихревых) электрических и магнитных полей.
2. Электромагнитные волны излучаются зарядами, которые движутся с ускорением, например, при колебаниях. Причем, чем больше ускорение колеблющихся зарядов, тем больше интенсивность излучения волны.
3. Векторы и в электромагнитной волне перпендикулярны друг другу и перпендикулярны направлению распространения волны.
4.Электромагнитная волна является поперечной.
Разбор тренировочного задания
1. Определить, на какой частоте работает передатчик, если длина излучаемых им волн равна 200 м.
Дано: 𝛌=200 м с=3·108 м/с 𝞶 -? | Решение: Частоту выражаем через длину волны и скорость. |
Ответ:
2. Ёмкость конденсатора колебательного контура Какова индуктивность катушки контура, если идет прием станции, работающей на длине волны 1000 метров?
Дано: 𝛌= 1000 м с=3·108 м/с L- ? | Решение: Формула Томсона для периода колебаний: Период колебаний выражаем через длину волны и скорость: |
Ответ:
Длина волны.
Скорость распространения волн :: Класс!ная физикаДЛИНА ВОЛНЫ
СКОРОСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ВОЛН
Что ты должен знать и уметь?
1.Определение длины волны.
Длина волны — это расстояние между ближайшими точками, колеблющимися в одинаковых фазах.
2. Величины, характеризующие волну:
длина волны, скорость волны, период колебаний, частота колебаний.
Единицы измерения в системе СИ:
длина волны [лямбда] = 1 м
скорость распространения волны [ v ] = 1м/с
период колебаний [ T ] = 1c
частота колебаний [ ню ] = 1 Гц
3. Расчетные формулы
4. Уметь показать графически длину волны ( для продольных и поперечных волн).
ЕЩЁ ОДНА ИГРУШКА
ДЛЯ УМНЕНЬКИХ И ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ
Ощути себя физиком-исследователем — нажми здесь.
ЭТО ИНТЕРЕСНО !
Сейсмические волны.
Сейсмическими волнами называются волны, распространяющиеся в Земле от очагов землетрясений или каких-нибудь мощных взрывов. Так как Земля в основном твердая, в ней одновременно могут возникать 2 вида волн — продольные и поперечные. Скорость этих волн разная: продольные распространяются быстрее поперечных. Например, на глубине 500 км скорость поперечных сейсмических волн 5км/с, а скорость продольных волн — 10км/с.
Регистрацию и запись колебаний земной поверхности, вызанных сейсмическими волнами, осуществляют с помощью приборов — сейсмографов. Распространяясь от очага землетрясения, первыми на сейсмическую станцию приходят продольные волны, а спустя некоторое время — поперечные. Зная скорость распространения сейсмических волн в земной коре и время запаздывания поперечной волны, можно определить расстояние до центра землетрясения.
Чтобы узнать точнее , где он находится , используют данные нескольких сейсмических станций.
Ежегодно на земном шаре регистрируют сотни тысяч землетрясений. Подавляющее большинство из них относится к слабым, однако время от времени наблюдаются и такие. которые нарушают целостность грунта, разрушают здания и ведут к человеческим жертвам.
Устали? — Отдыхаем!
Формула длины волны в физике
Содержание:
Определение и формула длины волны
Определение
Длиной волны называют кратчайшее пространственное расстояние между ее точками, совершающими колебания в одной фазе. Обозначают длину волны, чаще всего буквой $\lambda$ .
Для синусоидальных волн $\lambda$ – это расстояние, на которое волна распространяется за один период (T). Длину волны в этом случае еще называют пространственным периодом. Тогда формулой длины волны можно считать выражение:
$$\lambda=v T=\frac{v}{\nu}=\frac{2 \pi}{k}$$где v – скорость распространения волны, $\nu=\frac{1}{T}$ – частота колебаний,
$k=\frac{\omega}{v}$ – волновое число,
$T=\frac{2 \pi}{\omega}$ – период волны,
$\omega$ – циклическая частота волны.
{8}$ м/с), следовательно, длина электромагнитной волны в
вакууме, может быть рассчитана при помощи формулы:
Длина электромагнитной волны в веществе равна:
$$\lambda=\frac{c}{n \nu}(7)$$где $n=\sqrt{\varepsilon \mu}$ – показатель преломления вещества, $\varepsilon$ – диэлектрическая проницаемость вещества, $\mu$ – магнитная проницаемость вещества.
Отметим, что все рассматриваемые формулы относят к случаю T=const.
Единицы измерения длины волны
Основной единицей измерения длины волны в системе СИ является: [$\lambda$]=м
В СГС: [$\lambda$]=см
Примеры решения задач
Пример
Задание. Каково приращение длины электромагнитной волны, имеющей частоту v=1 МГц при ее переходе в немагнитную среду, которая имеет диэлектрическую проницаемость $\varepsilon$=2?
Решение. Так как речь в условии задачи идет о немагнитной среде, в которую переходит волна, то считаем магнитную
проницаемость вещества равной единице ($\mu$=1).
{2}(\mathrm{~m})$$
Ответ. Длина волны уменьшится на 150 м
Слишком сложно?
Формула длины волны не по зубам? Тебе ответит эксперт через 10 минут!
Пример
Задание. Какова длина плоской синусоидальной волны, которая распространяется по оси X. Две точки, которые находятся на оси X расположенные на расстояниях 2 м и 3 м от источника совершают колебания с разностью фаз равной $\Delta \varphi=\frac{3 \pi}{5}$ . Каким будет период колебаний в волне, если ее скорость в данной среде равна v=2м/с?
Решение. Сделаем рисунок.
Основой для решения задачи будет формула:
$$\Delta \varphi=\frac{2 \pi \Delta x}{\lambda}=\frac{2 \pi\left(x_{2}-x_{1}\right)}{\lambda}(2.1)$$Выразим из (2.1) искомую длину волны, получим:
$$\lambda=\frac{2 \pi\left(x_{2}-x_{1}\right)}{\Delta \varphi}(2.2)$$Период колебаний связан с длиной волны формулой:
$$T=\frac{\lambda}{v}(2.
3)$$C учетом (2.2), имеем:
$$T=\frac{2 \pi\left(x_{2}-x_{1}\right)}{\Delta \varphi v}$$Проведем вычисления:
$$ \begin{array}{c} \lambda=\frac{2 \pi(3-2)}{3 \pi} \cdot 5=\frac{10}{3}(m) \\ T=\frac{10}{3 \cdot 2}=1,67(c) \end{array} $$Ответ. $\lambda \approx 3,3 \mathrm{~m} ; T \approx 1,67 \mathrm{c}$
Читать дальше: Формула количества теплоты.
| Символ | Значение |
|---|---|
| α | Коэффициент теплового расширения, альфа-частицы, угол, постоянная тонкой структуры, угловое ускорение, матрицы Дирака, коэффициент расширения,поляризованность, коэффициент теплоотдачи, коэффициент диссоциации, удельная термоэлектродвижущая сила, угол Маха, коэффициент поглощения, натуральный показатель поглощения света, степень черноты тела, постоянная затухания |
| β | Угол, бета-частицы, скорость частицы разделена на скорость света, коэффициент квазиупругой силы, матрицы Дирака, изотермическая сжимаемость, адиабатическая сжимаемость, коэффициент затухания, угловая ширина полос интерференции, угловое ускорение |
| Γ | Гамма-функция, символы Кристофеля, фазовое пространство, величина адсорбции, циркуляция скорости, ширина энергетического уровня |
| γ | Угол, фактор Лоренца, фотон, гамма-лучи, удельный вес, матрицы Паули, гиромагнитное отношение, термодинамический коэффициент давления, коэффициент поверхностной ионизации, матрицы Дирака, показатель адиабаты |
| Δ | Изменение величины (напр. Δx), оператор Лапласа, дисперсия, флуктуация, степень линейной поляризации, квантовый дефект |
| δ | Небольшое перемещение, дельта-функция Дирака, дельта Кронекера |
| ε | Электрическая постоянная, угловое ускорение, единичный антисимметричной тензор, энергия |
| ζ | Дзета-функция Римана |
| η | КПД, динамический коэффициент вязкости, метрический тензор Минковского, коэффициент внутреннего трения, вязкость, фаза рассеяния, эта-мезон |
| Θ | Статистическая температура, точка Кюри, термодинамическая температура, момент инерции, функция Хевисайда |
| θ | Угол к оси X в плоскости XY в сферической и цилиндрической системах координат, потенциальная температура, температура Дебая, угол нутации, нормальная координата, мера смачивания, угол Каббибо, угол Вайнберга |
| κ | Коэффициент экстинкции, показатель адиабаты, магнитная восприимчивость среды, парамагнитная восприимчивость |
| Λ | Космологическая постоянная, Барион, оператор Лежандра, лямбда-гиперон, лямбда-плюс-гиперон |
| λ | Длина волны, удельная теплота плавления, линейная плотность, средняя длина свободного пробега, комптоновского длина волны, собственное значение оператора, матрицы Гелл-Мана |
| μ | Коэффициент трения, динамическая вязкость, магнитная проницаемость, магнитная постоянная, химический потенциал, магнетон Бора, мюон, возведённая масса, молярная масса, коэффициент Пуассона, ядерный магнетон |
| ν | Частота, нейтрино, кинематический коэффициент вязкости, стехиометрический коэффициент, количество вещества, ларморова частота, колебательное квантовое число |
| Ξ | Большой канонический ансамбль, кси-нуль-гиперон, кси-минус-гиперон |
| ξ | Длина когерентности, коэффициент Дарси |
| Π | Произведение, коэффициент Пельтье, вектор Пойнтинга |
| π | 3.14159…, пи-связь, пи-плюс мезон, пи-ноль мезон |
| ρ | Удельное сопротивление, плотность, плотность заряда, радиус в полярной системе координат, сферической и цилиндрической системах координат, матрица плотности, плотность вероятности |
| Σ | Оператор суммирование, сигма-плюс-гиперон, сигма-нуль-гиперон, сигма-минус-гиперон |
| σ | Электропроводность, механическое напряжение (измеряемое в Па), постоянная Стефана-Больцмана, поверхностная плотность, поперечное сечение реакции,сигма-связь, секторная скорость, коэффициент поверхностного натяжения, удельная фотопроводимость, дифференциальное сечение рассеяния, постоянная экранирования, толщина |
| τ | Время жизни, тау-лептон, интервал времени, время жизни, период, линейная плотность зарядов, коэффициент Томсона, время когерентности, матрица Паули,тангенциальный вектор |
| Υ | Y-бозон |
| Φ | Магнитный поток, поток электрического смещения, работа выхода, диссипативная функция Рэлея, свободная энергия Гиббса, поток энергии волны, оптическая сила линзы, поток излучения, световой поток, квант магнитного потока |
| φ | Угол, электростатический потенциал, фаза, волновая функция, угол, гравитационный потенциал, функция, Золотое сечение, потенциал поля массовых сил |
| Χ | X-бозон |
| χ | Частота Раби, температуропроводность, диэлектрическая восприимчивость, спиновая волновая функция |
| Ψ | Волновая функция, апертура интерференции |
| ψ | Волновая функция, функция, функция тока |
| Ω | Ом, телесный угол, количество возможных состояний статистической системы, омега-минус-гиперон, угловая скорость прецессии, молекулярная рефракция,циклическая частота |
| ω | Угловая частота, мезон, вероятность состояния, ларморова частота прецессии, Боровская частота, телесный угол, скорость течения |
Теплопроводность. Просто о сложном.: Новости и статьи: Строительство и технологии: Разумная Недвижимость
Статья. 30.10.2019
При выборе качественного теплоизоляционного материала потребитель должен принимать во внимание целый ряд параметров, среди которых неизменно присутствует показатель теплопроводности. Высокой или низкой должна быть теплопроводность, что такое «лямбда», на какие показатели теплопроводности ориентироваться – ответы на эти и другие самые распространенные вопросы, возникающие при покупке утеплителя, вы найдете в данной статье.
Слово «теплопроводность» или еще более запутанное «лямбда» знакомо каждому школьнику из курса физики за восьмой класс. Однако со временем информация, которой мы не пользуемся, забывается. Попробуем освежить в памяти эти несложные и очень полезные знания.
Теплопроводность, как уже было сказано выше, — одно из ключевых понятий в современном строительстве, особенно когда речь заходит о теплоизоляционных материалах. От теплопроводности зависит толщина вашей стены или кровли, вес всего дома, а следовательно, и прочность (несущая способность) фундамента, долговечность конструкций и многое другое.
Современное определение теплопроводности – понятие комплексное. И состоит из нескольких составных частей, отвечающих за перенос тепла (теплообмен).
На первый взгляд формула кажется пугающей, но на самом деле все просто.
Суммарная или итоговая теплопроводность состоит из теплопроводности за счет конвекции, теплопроводности твердой и газообразной фазы, а также теплопроводности, учитывающей теплообмен за счет излучения.
Запутались еще сильнее? Тогда по порядку. Разберем каждый элемент этой формулы более подробно.
Теплообмен (или теплопередача) – это способ изменения внутренней энергии без совершения работы над телом или самим телом.
Теплопередача всегда происходит в определенном направлении: от тел с более высокой температурой к телам с более низкой.
Из курса физики нам известно, что теплообмен включает в себя три вида передачи тепла: теплопроводность, конвекцию и излучение.
Теплопроводность — явление передачи внутренней энергии от одной части тела к другой или от одного тела к другому при их
непосредственном контакте.
Если вы опустите ложку в стакан с горячим напитком, нагреется не только та часть ложки, которая погружена в жидкость, но и та ее часть, которая находится над водой.
Теплопроводность различных веществ неодинакова, она может быть плохой (низкой) и хорошей (высокой). Хорошая теплопроводность у металлов. Плохая — у шерсти, дерева и пластиков. Самым плохим проводником тепла является вакуум.
Для примера вспомните кухонную посуду: кастрюли и сковородки. Вы вряд ли станете снимать металлическую кастрюлю, полную вкусного супа, с горячей плиты голыми руками, потому что существует реальная опасность обжечь руки. Вместо этого вы используете кухонное полотенце, силиконовые или тряпичные прихватки, то есть те материалы, которые плохо проводят тепло.
Именно поэтому «правильные» кастрюли и сковородки снабжены пластмассовыми или деревянными ручками, плохо проводящими тепло. Вспомнить хотя бы старую бабушкину сковородку с деревянной ручкой: сковородка горячая, а за ручку схватиться можно безо всяких прихваток.
Как объясняется это явление? Рассмотрим на примере нагревания металлического стержня (или ложки из примера со стаканом).
В металле, как и во всех твердых телах, молекулы совершают колебательные движения около некоторых положений равновесия. Скорость колебательного движения молекул металла при нагревании увеличивается в той части, которая ближе расположена к пламени или источнику тепла. Эти молекулы, взаимодействуя с соседними молекулами, передают им часть своей энергии. В результате чего повышается температура отрезка стержня. Затем увеличивается скорость колебательного движения молекул в следующих отрезках стержня и так далее, до тех пор, пока не прогреется весь стержень. Именно поэтому вакуум обладает самой плохой теплопроводностью: в нем практически отсутствуют молекулы, которые бы передавали энергию друг другу. Важно отметить, что сами молекулы, передавая кинетическую энергию, не меняют свое местоположение, то есть само вещество не перемещается.
С первым понятием разобрались, посмотрим, что же дальше.
Следующая составляющая теплопроводности – это конвекция. У многих из вас на слуху такой прибор, как «конвектор». А вот почему он так называется, наверное, знает далеко не каждый. Хотя логично предположить, что название свое он получил за принцип работы – конвекцию.
Из курса физики следует, что конвекция — это перенос энергии струями жидкости или газа. Если в случае с теплопроводностью при теплообмене происходит перенос энергии, то при конвекции происходит перенос именно вещества.
Конвекторы (как и любые другие отопительные приборы) нагревают окружающий воздух, вследствие чего температура в комнате повышается и вам становится тепло. При этом струи теплого воздуха поднимаются вверх, а струи холодного опускаются вниз. Аналогично происходит процесс нагревания воды в чайнике: горячая вода поднимается, а холодная опускается на ее место. Этот же принцип заложен в отопительной системе для обогрева домов.
Различают два вида конвекции: естественная и вынужденная.
Нагревание воздуха в комнате солнечными лучами – это пример естественной конвекции. А вот если воздух нагревается тепловым вентилятором, то это уже вынужденная конвекция. Вентилятор заставляет воздух в комнате двигаться, при этом нагревая его до необходимой температуры. В качестве других примеров конвекции можно привести холодные и теплые морские течения, а также образование и движение облаков и ветров.
Переходим к следующей составляющей: излучение (лучистый теплообмен).
Излучение – это способ переноса энергии от одного тела к другому в виде электромагнитных волн. Как правило, это инфракрасное (IR) излучение. Этот принцип заложен еще в одном уникальном приборе – инфракрасном обогревателе.
Принцип его работы построен на том, что любое нагретое тело является источником излучения. Самый впечатляющий пример – Солнце. Пример поменьше – костер, распространяющий тепло на достаточно большое расстояние. В случае с обогревателем окружающие предметы нагреваются за счет электромагнитного излучения и в комнате становится тепло.
Этот вид теплообмена отличается тем, что может происходить и в вакууме. Ведь солнечная энергия как-то доходит до Земли.
Примечательно, что темные тела лучше поглощают и отдают энергию. Если необходимо максимально нагреть материал, его окрашивают в черный цвет. В качестве примера можно привести солнечные коллекторы (водонагреватели), которые устанавливаются на крышах домов. Эти устройства позволяют собирать тепло от солнца и нагревать теплоноситель, который затем передает тепло внутрь дома для обогрева помещений или нагрева воды.
Хуже всего поглощают энергию светлые материалы или материалы с отражающей способностью. Способность светлых тел хорошо отражать лучистую энергию учитывают в самых разных сферах: при строительстве самолетов, при возведении высотных зданий в жарких странах, даже при выборе цвета одежды в теплое время года. На окнах часто применяют металлизированные пленки, которые частично отражают солнечное тепло и спасают помещение от перегрева.
С базовыми принципами разобрались. Пришло время вернуться к нашей формуле
Её разбор проведем на примере теплоизоляционного материала из пенополиизоцианурата (ПИР/PIR) — LOGICPIR.
LOGICPIR – это инновационный утеплитель, обладающий уникальными показателями теплопроводности – всего 0,022 Вт/м*К, позволяющий добиться максимальной экономии пространства при минимальной толщине теплоизоляции. Кроме того, PIR-плиты не впитывают влагу, тем самым предотвращая образование конденсата и надежно защищая ваш дом от появления плесенных грибов, клещей и бактерий, представляющих опасность для здоровья. LOGICPIR относится к новому поколению полиуретанов, окружающих нас повсеместно: начиная от деталей интерьера автомобилей, матрацев и обуви и заканчивая медициной, где самая поразительная сфера их применения – изготовление протезов для сердечно-сосудистой системы. Стоит ли говорить, что материал экологически безопасен, что подтверждено целым рядом сертификатов и заключений.
Итак, вернемся к теплопроводности.
Структурная и газовая теплопроводность – это теплопроводность компонентов, из которых состоит материал, а именно:
· твердой фазы – теплопроводности полимерного каркаса с множеством ячеек с очень тонкими, но прочными стенками;
· газообразной фазы – теплопроводность газа, который находится в ячейках.
Если сравнивать теплоизоляцию PIR с пеностеклом или пенобетоном, то по структуре эти материалы схожи. Все они ячеистые и наполнены газом. Однако теплопроводности этих материалов будут отличаться.
Стекло и бетон, в отличие от пластиков, проводят тепло интенсивнее, соответственно, пеностекло и пенобетон обладают большей теплопроводностью и их показатели в качестве теплоизоляторов несколько хуже. Даже полимеры отличаются друг от друга теплопроводностью.
Как было сказано ранее, представленные материалы ячеистые и в каждом находятся какие-то газы. В пеностекле и пенобетоне это, как правило, окружающий воздух, в PIR – инертные газы. Хуже всего тепло проводят инертные газы, содержание молекул в 1 м3 очень маленькое, расстояние между молекулами очень большое, поэтому передать энергию между молекулами довольно сложно. Намного лучше тепло проводит воздух, поскольку он состоит из смеси разных газов, молекул очень много и все они друг с другом взаимодействуют.
Конвекционную составляющую у мелкоячеистой теплоизоляции обычно не рассматривают, поскольку размер ячеек теплоизоляции PIR ничтожно мал (меньше 1мм) и газ в этих ячейках неподвижен.
Последняя составляющая – излучение. Снизить ее влияние можно за счет применения дополнительных материалов, способных отражать тепловой поток. Для этого можно окрасить материал, скажем, в белый цвет. В случае с теплоизоляционными плитами PIR за отражение тепла отвечает фольга, которая покрывает материал с обеих сторон. Помимо функции отражения тепла фольга также несет защитную функцию с точки зрения утечки вспенивающего газа. По своим свойствам фольга является практически идеальным пароизоляционным материалом, а значит, способна задерживать миграции газов во внешнюю среду из ячеек теплоизоляции.
В процессе эксплуатации легкие инертные газы замещаются на более тяжелый окружающий воздух с хорошей теплопроводностью. Это происходит у всех пористых материалов за счет диффузных процессов.
Рассмотрим в качестве примера обычный воздушный шарик, наполненный гелием, который можно сравнить с одной ячейкой вспененной теплоизоляции. Новый шарик все время стремится улететь высоко в небо. Если утром он еще висел под потолком, то со временем он постепенно опустится и будет висеть в центре комнаты, а еще через несколько часов лежать на полу. Т.е. все это время газ за счет диффузии медленно выходит из шарика, и тот теряет свою «летучесть».
Так же и с теплоизоляцией. «Шарики» (ячейки), которые ближе всего расположены к границе с окружающим воздухом постепенно изменяют свой газовый состав. Однако те «шарики», которые находятся глубоко в материале, делают это очень медленно или не делают вовсе, поскольку инертному газу очень сложно пройти огромное количество стенок соседних «шариков» и вырваться наружу.
Кроме того, поверхность теплоизоляции покрыта фольгой, препятствующей выходу газа, соответственно, теплопроводность материала (ее газовая составляющая) сохраняется.
Итоговую формулу теплопроводности PIR можно записать в виде:
Подведем итог. Теплоизоляция – это очень важный показатель. От нее зависит, насколько теплым будет ваш дом. У наиболее эффективной теплоизоляции все ее составляющие должны быть как можно ниже.
У современной изоляции на примере LOGICPIR это достигается за счет применения инертных газов, полимеров и специальных покрытий, отражающих тепловой поток. Уверены, что теперь вы не только сможете безошибочно выбрать теплоизоляционный материал, отвечающий самым высоким требованиям, но и поможете своим детям сдать физику на высший балл.
Любезно предоставлено компанией ТЕХНОНИКОЛЬ.
Разумная Недвижимость
По информации портала. При использовании материала гиперссылка на Razned.ru обязательна.
Оптика — Физика — Теория, тесты, формулы и задачи
Оглавление:
Основные теоретические сведения
Световые волны
К оглавлению…
Свет – это электромагнитные волны, длины волн которых лежат для среднего глаза человека в пределах от 400 до 760 нм. В этих пределах свет называется видимым. Свет с наибольшей длиной волны кажется нам красным, а с наименьшей – фиолетовым. Запомнить чередование цветов спектра легко с помощью поговорки «Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан». Первые буквы слов поговорки соответствуют первым буквам основных цветов спектра в порядке убывания длины волны (и соответственно возрастания частоты): «Красный – Оранжевый – Желтый – Зеленый – Голубой – Синий – Фиолетовый». Свет с большими, чем у красного, длинами волн, называется инфракрасным. Его наш глаз не замечает, но наша кожа фиксирует такие волны в виде теплового излучения. Свет с меньшими, чем у фиолетового, длинами волн, называется ультрафиолетовым.
Электромагнитные волны (и, в частности, световые волны, или просто свет) – это распространяющееся в пространстве и во времени электромагнитное поле. Электромагнитные волны поперечны – векторы электрической напряженности и магнитной индукции перпендикулярны друг другу и лежат в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны. Световые волны, как и любые другие электромагнитные волны, распространяются в веществе с конечной скоростью, которая может быть рассчитана по формуле:
где: ε и μ – диэлектрическая и магнитная проницаемости вещества, ε0 и μ0 – электрическая и магнитная постоянные: ε0 = 8,85419·10–12 Ф/м, μ0 = 1,25664·10–6 Гн/м. Скорость света в вакууме (где ε = μ = 1) постоянна и равна с = 3∙108 м/с, она также может быть вычислена по формуле:
Скорость света в вакууме является одной из фундаментальных физических постоянных. Если свет распространяется в какой-либо среде, то скорость его распространения также выражается следующим соотношением:
где: n – показатель преломления вещества – физическая величина, показывающая во сколько раз скорость света в среде меньше чем в вакууме. Показатель преломления, как видно из предыдущих формул, может быть рассчитан следующим образом:
- Свет переносит энергию. При распространении световых волн возникает поток электромагнитной энергии.
- Световые волны испускаются в виде отдельных квантов электромагнитного излучения (фотонов) атомами или молекулами.
Кроме света существуют и другие виды электромагнитных волн. Далее они перечислены по уменьшению длины волны (и соответственно, по возрастанию частоты):
- Радиоволны;
- Инфракрасное излучение;
- Видимый свет;
- Ультрафиолетовое излучение;
- Рентгеновское излучение;
- Гамма-излучение.
Интерференция
К оглавлению…
Интерференция – одно из ярких проявлений волновой природы света. Оно связано с перераспределением световой энергии в пространстве при наложении так называемых когерентных волн, то есть волн, имеющих одинаковые частоты и постоянную разность фаз. Интенсивность света в области перекрытия пучков имеет характер чередующихся светлых и темных полос, причем в максимумах интенсивность больше, а в минимумах меньше суммы интенсивностей пучков. При использовании белого света интерференционные полосы оказываются окрашенными в различные цвета спектра.
Для расчета интерференции используется понятие оптической длины пути. Пусть свет прошел расстояние L в среде с показанием преломления n. Тогда его оптическая длина пути рассчитывается по формуле:
Для интерференции необходимо наложение хотя бы двух лучей. Для них вычисляется оптическая разность хода (разность оптических длин) по следующей формуле:
Именно эта величина и определяет, что получится при интерференции: минимум или максимум. Запомните следующее: интерференционный максимум (светлая полоса) наблюдается в тех точках пространства, в которых выполняется следующее условие:
Разность фаз колебаний при этом составляет:
При m = 0 наблюдается максимум нулевого порядка, при m = ±1 максимум первого порядка и так далее. Интерференционный минимум (темная полоса) наблюдается при выполнении следующего условия:
Разность фаз колебаний при этом составляет:
При первом нечетном числе (единица) будет минимум первого порядка, при втором (тройка) минимум второго порядка и т.д. Минимума нулевого порядка не бывает.
Дифракция. Дифракционная решетка
К оглавлению…
Дифракцией света называется явление отклонения света от прямолинейного направления распространения при прохождении вблизи препятствий, размеры которых сопоставимы с длиной волны света (огибание светом препятствий). Как показывает опыт, свет при определенных условиях может заходить в область геометрической тени (то есть быть там, где его быть не должно). Если на пути параллельного светового пучка расположено круглое препятствие (круглый диск, шарик или круглое отверстие в непрозрачном экране), то на экране, расположенном на достаточно большом расстоянии от препятствия, появляется дифракционная картина – система чередующихся светлых и темных колец. Если препятствие имеет линейный характер (щель, нить, край экрана), то на экране возникает система параллельных дифракционных полос.
Дифракционные решетки представляют собой периодические структуры, выгравированные специальной делительной машиной на поверхности стеклянной или металлической пластинки. У хороших решеток параллельные друг другу штрихи имеют длину порядка 10 см, а на каждый миллиметр приходится до 2000 штрихов. При этом общая длина решетки достигает 10–15 см. Изготовление таких решеток требует применения самых высоких технологий. На практике применяются также и более грубые решетки с 50–100 штрихами на миллиметр, нанесенными на поверхность прозрачной пленки.
При нормальном падении света на дифракционную решетку в некоторых направлениях (помимо того, в котором изначально падал свет) наблюдаются максимумы. Для того, чтобы наблюдался интерференционный максимум, должно выполняться следующее условие:
где: d – период (или постоянная) решетки (расстояние между соседними штрихами), m – целое число, которое называется порядком дифракционного максимума. В тех точках экрана, для которых это условие выполнено, располагаются так называемые главные максимумы дифракционной картины.
Законы геометрической оптики
К оглавлению…
Геометрическая оптика – это раздел физики, в котором не учитываются волновые свойства света. Основные законы геометрической оптики были известны задолго до установления физической природы света.
Оптически однородная среда — это среда, во всем объеме которой показатель преломления остаётся неизменным.
Закон прямолинейного распространения света: в оптически однородной среде свет распространяется прямолинейно. Этот закон приводит к представлению о световом луче как о геометрической линии, вдоль которой распространяется свет. Следует отметить, что закон прямолинейного распространения света нарушается и понятие светового луча утрачивает смысл, если свет проходит через малые отверстия, размеры которых сравнимы с длиной волны (в этом случае наблюдается дифракция).
На границе раздела двух прозрачных сред свет может частично отразиться так, что часть световой энергии будет распространяться после отражения по новому направлению, а частично пройти через границу и распространяться во второй среде.
Закон отражения света: падающий и отраженный лучи, а также перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости (плоскость падения). Угол отражения γ равен углу падения α. Заметьте, что все углы в оптике измеряются от перпендикуляра к границе раздела двух сред.
Закон преломления света (закон Снеллиуса): падающий и преломленный лучи, а также перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости. Отношение синуса угла падения α к синусу угла преломления β есть величина, постоянная для двух данных сред, и определяется выражением:
Закон преломления был экспериментально установлен голландским ученым В.Снеллиусом в 1621 году. Постоянную величину n21 называют относительным показателем преломления второй среды относительно первой. Показатель преломления среды относительно вакуума называют абсолютным показателем преломления.
Среду с большим значением абсолютного показателя называют оптически более плотной, а с меньшим – менее плотной. При переходе из менее плотной среды в более плотную луч «прижимается» к перпендикуляру, а при переходе из более плотной в менее плотную – «удаляется» от перпендикуляра. Единственный случай, когда луч не преломляется, это если угол падения равен 0 (то есть лучи перпендикулярны границе раздела сред).
При переходе света из оптически более плотной среды в оптически менее плотную n2 < n1 (например, из стекла в воздух) можно наблюдать явление полного внутреннего отражения, то есть исчезновение преломленного луча. Это явление наблюдается при углах падения, превышающих некоторый критический угол αпр, который называется предельным углом полного внутреннего отражения. Для угла падения α = αпр, sinβ = 1, так как β = 90°, это значит, что преломленный луч идет вдоль самой границы раздела, при этом, согласно закону Снеллиуса, выполняется следующее условие:
Как только угол падения становиться больше предельного, то преломленный луч уже не просто идет вдоль границы, а он и вовсе не появляется, так как его синус теперь уж должен быть больше единицы, а такого не может быть.
Линзы
К оглавлению…
Линзой называется прозрачное тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями. Если толщина самой линзы мала по сравнению с радиусами кривизны сферических поверхностей, то линзу называют тонкой.
Линзы бывают собирающими и рассеивающими. Если показатель преломления линзы больше, чем окружающей среды, то собирающая линза в середине толще, чем у краев, рассеивающая линза, наоборот, в средней части тоньше. Если показатель преломления линзы меньше, чем окружающей среды, то всё наоборот.
Прямая, проходящая через центры кривизны сферических поверхностей, называется главной оптической осью линзы. В случае тонких линз можно приближенно считать, что главная оптическая ось пересекается с линзой в одной точке, которую принято называть оптическим центром линзы. Луч света проходит через оптический центр линзы, не отклоняясь от первоначального направления. Все прямые, проходящие через оптический центр, называются побочными оптическими осями.
Если на линзу направить пучок лучей, параллельных главной оптической оси, то после прохождения через линзу лучи (или их продолжения) соберутся в одной точке F, которая называется главным фокусом линзы. У тонкой линзы имеются два главных фокуса, симметрично расположенных относительно линзы на главной оптической оси. У собирающих линз фокусы действительные, у рассеивающих – мнимые. Расстояние между оптическим центром линзы O и главным фокусом F называется фокусным расстоянием. Оно обозначается той же буквой F.
Правила построения хода луча в линзах
К оглавлению…
Формула линзы
К оглавлению…
Основное свойство линз – способность давать изображения предметов. Изображение – это точка пространства, где пересекаются лучи (или их продолжения), испущенные источником после преломления в линзе. Изображения бывают прямыми и перевернутыми, действительными (пересекаются сами лучи) и мнимыми (пересекаются продолжения лучей), увеличенными и уменьшенными.
Положение изображения и его характер можно определить с помощью геометрических построений. Для этого используют свойства некоторых стандартных лучей, ход которых известен. Это лучи, проходящие через оптический центр или один из фокусов линзы, а также лучи, параллельные главной или одной из побочных оптических осей.
Для простоты можно запомнить, что изображение точки будет точкой. Изображение точки, лежащей на главной оптической оси, лежит на главной оптической оси. Изображение отрезка – отрезок. Если отрезок перпендикулярен главной оптической оси, то его изображение перпендикулярно главной оптической оси. А вот если отрезок наклонен к главной оптической оси под некоторым углом, то его изображение будет наклонено уже под некоторым другим углом.
Изображения можно также рассчитать с помощью формулы тонкой линзы. Если кратчайшее расстояние от предмета до линзы обозначить через d, а кратчайшее расстояние от линзы до изображения через f, то формулу тонкой линзы можно записать в виде:
Величину D, обратную фокусному расстоянию. называют оптической силой линзы. Единица измерения оптической силы является 1 диоптрия (дптр). Диоптрия – оптическая сила линзы с фокусным расстоянием 1 м.
Фокусным расстояниям линз принято приписывать определенные знаки: для собирающей линзы F > 0, для рассеивающей F < 0. Оптическая сила рассеивающей линзы также отрицательна.
Величины d и f также подчиняются определенному правилу знаков: f > 0 – для действительных изображений; f < 0 – для мнимых изображений. Перед d знак «–» ставится только в том случае, когда на линзу падает сходящийся пучок лучей. Тогда их мысленно продлевают до пересечения за линзой, помещают туда воображаемый источник света, и определяют для него расстояние d.
В зависимости от положения предмета по отношению к линзе изменяются линейные размеры изображения. Линейным увеличением линзы Γ называют отношение линейных размеров изображения и предмета. Для линейного увеличения линзы существует формула:
Во многих оптических приборах свет последовательно проходит через две или несколько линз. Изображение предмета, даваемое первой линзой, служит предметом (действительным или мнимым) для второй линзы, которая строит второе изображение предмета и так далее.
Определение длины волны
Длина волны — это расстояние между двумя идентичными соседними точками в волне. Обычно он измеряется между двумя легко идентифицируемыми точками, такими как два соседних гребня или впадины в форме волны. Хотя длины волн можно вычислить для многих типов волн, наиболее точно они измеряются в синусоидальных волнах, которые имеют плавные и повторяющиеся колебания.
Длина волны обратно пропорциональна частоте. Это означает, что если две волны распространяются с одинаковой скоростью, волна с более высокой частотой будет иметь более короткую длину волны.Точно так же, если одна волна имеет большую длину, чем другая волна, она также будет иметь более низкую частоту, если обе волны распространяются с одинаковой скоростью. Для определения длины волны можно использовать следующую формулу:
λ = v / ƒ
Строчная версия греческой буквы «лямбда» (λ) — стандартный символ, используемый для обозначения длины волны в физике и математике. Буква «v» обозначает скорость, а «ƒ» — частоту. Поскольку скорость звука составляет примерно 343 метра в секунду при 68 ° F (20 ° C), 343 м / с можно заменить на «v» при измерении длины волны звуковых волн.Следовательно, для определения длины волны звуковой волны при 68 ° F нужна только частота. Нота A4 (клавиша A над средней C) имеет частоту 440 герц. Следовательно, длина волны звуковой волны A4 при 68 ° F составляет 343 м / с / 440 Гц, что равно 0,7795 метра или 77,95 см.
Волны электромагнитного спектра, такие как радиоволны и световые волны, имеют гораздо более короткие длины волн, чем звуковые волны. Следовательно, эти длины волн обычно измеряются в миллиметрах или нанометрах, а не в сантиметрах или метрах.
Обновлено: 5 января 2012 г.
TechTerms — Компьютерный словарь технических терминов
Эта страница содержит техническое определение длины волны. Он объясняет в компьютерной терминологии, что означает длина волны, и является одним из многих технических терминов в словаре TechTerms.
Все определения на веб-сайте TechTerms составлены так, чтобы быть технически точными, но также простыми для понимания. Если вы найдете это определение длины волны полезным, вы можете сослаться на него, используя приведенные выше ссылки для цитирования.Если вы считаете, что термин следует обновить или добавить в словарь TechTerms, отправьте электронное письмо в TechTerms!
Подпишитесь на информационный бюллетень TechTerms, чтобы получать избранные термины и тесты прямо в свой почтовый ящик. Вы можете получать электронную почту ежедневно или еженедельно.
Подписаться
Частота, длина волны, амплитуда и скорость волны — Характеристики волн — National 4 Physics Revision
Вам необходимо знать об этих величинах, используемых в волнах — что они означают, используемые для них символы и единицы, используемые для их измерения.
Синусоидальная волна, показывающая пики, впадины и длину волныАмплитуда (\ (a \)) волны — это расстояние от центральной линии (или неподвижного положения) до вершины гребня или до низа впадины . Будьте осторожны с этим количеством — центральная линия не всегда отображается на диаграмме. Амплитуда измеряется в метрах (\ (м \)). Чем больше амплитуда волны, тем больше энергии она несет.
Длина волны \ (\ lambda \) волны — это расстояние от любой точки на одной волне до той же точки на следующей волне.(Символ представляет собой греческую букву «лямбда».) Чтобы избежать путаницы, лучше всего измерять длину волны от вершины гребня до вершины следующего гребня или от нижней части впадины до нижней части следующего гребня. впадина. Длина волны также измеряется в метрах (\ (m \)) — в конце концов, это длина.
Частота (\ (f \)) волны — это количество волн, прошедших точку за определенное время. Обычно мы используем время в одну секунду, так что это дает частоту в единице герц (\ (Гц \)), поскольку один герц равен одной волне в секунду.
Не запутайтесь с этой количественной частотой. Это не расстояние, пройденное волнами, и не скорость, хотя оно связано с обеими этими величинами. Для волн на воде и звуковых волн обычно достаточно единицы герц, но радио- и телевизионные волны имеют такую высокую частоту, что килогерцы (\ (кГц \)) или даже мегагерцы (\ (МГц \)) являются лучшими единицами измерения.
\ [1kHz = 1,000Hz \]
\ [1MHz = 1,000,000Hz \]
Скорость волны (\ (v \)) волна распространяется за определенное время.{-1} \)). Звук распространяется со скоростью около 340 метров в секунду.
| символ | количество | символ | шт. |
|---|---|---|---|
| r , r | положение, разделение, радиус, радиус кривизны | кв.м | метр |
| с , с | перемещение, расстояние | кв.м | метр |
| θ , φ , | Угол, угловое перемещение, угловое разделение, угол поворота | рад | радиан |
| x , y , z | декартовы координаты | кв.м | метр |
| до , ĵ , k̂ | декартовых единичных векторов | без единиц | |
| r , θ, φ | сферические координаты | м, | метр, радиан |
| r̂, θ̂, φ̂ | сферических единичных векторов | без единиц | |
| ρ, φ, z | цилиндрические координаты | м, | метр, радиан |
| ρ̂, φ̂, ẑ | цилиндрических единичных векторов | без единиц | |
| № | нормальный единичный вектор | без единиц | |
| t̂ | тангенциальный единичный вектор | без единиц | |
| ч | высота, глубина | кв.м | метр |
| ℓ, л | длина | кв.м | метр |
| г | расстояние, отрыв, толщина | кв.м | метр |
| т | толщина | кв.м | метр |
| Д | диаметр | кв.м | метр |
| С | окружность | кв.м | метр |
| A , A | площадь, площадь поперечного сечения, площадь проекции, площадь поверхности | м 2 | квадратных метров |
| В | объем | м 3 | куб.м. |
| т | Время, продолжительность | с | секунды |
| т | Период, периодическое время | с | секунд |
| τ | постоянная времени | с | секунды |
| f | частота | Гц | герц |
| ω | Угловая частота | рад / с | радиан в секунду |
| символ | количество | символ | шт. |
| в , в | скорость, скорость | м / с | метров в секунду |
| а , а | разгон | м / с 2 | метр в секунду в квадрате |
| a c , a c | центростремительное ускорение, центробежное ускорение | м / с 2 | метр в секунду в квадрате |
| г , г | гравитационное поле, ускорение свободного падения | м / с 2 | метр в секунду в квадрате |
| м | масса | кг | килограмм |
| F , F | сила | N | ньютон |
| F г , | сила тяжести, вес | N | ньютон |
| F n , | нормальная сила, нормальная | N | ньютон |
| F f , | Сила трения (статическая, кинетическая) | N | ньютон |
| мкм с , мкм к | коэффициент трения (статический, кинетический) | без единиц | |
| p , p | импульс | кг м / с | килограмм-метр в секунду |
| Дж , Дж | импульс | Н с | ньютон секунда |
| Вт | работа | Дж | джоуль |
| E | энергия, общая энергия | Дж | джоуль |
| K , | кинетическая энергия (поступательная, вращательная) | Дж | джоуль |
| U , | потенциальная энергия (гравитационная, пружинная) | Дж | джоуль |
| V г | гравитационный потенциал | Дж / кг | джоуль на килограмм |
| η | КПД | без единиц | |
| п. | мощность | Вт | ватт |
| ω , ω | скорость вращения, частота вращения | рад / с | радиан в секунду |
| α , α | ускорение вращения | рад / с 2 | радиан на секунду в квадрате |
| τ , τ | крутящий момент | Н м | Ньютон-метр |
| Я | момент инерции | кг м 2 | килограмм метр в квадрате |
| л , л | Угловой момент | кг м 2 / с | килограмм-метр в секунду |
| H , H | угловой импульс | Н м | ньютон-метр секунда |
| к | жесткость пружины | Н / м | ньютон на метр |
| п. | давление | Па | паскаль |
| σ | нормальное напряжение | Па | паскаль |
| τ | напряжение сдвига | Па | паскаль |
| ρ | плотность, объемно-массовая плотность | кг / м 3 | килограмм на кубический метр |
| σ | поверхностная массовая плотность, поверхностная массовая плотность | кг / м 2 | килограмм на квадратный метр |
| λ | линейная массовая плотность | кг / м | килограмм на метр |
| F B , | плавучесть, подъемная сила | N | ньютон |
| q м | массовый расход | кг / с | килограмм в секунду |
| q V | объемный расход | м 3 / с | кубометров в секунду |
| F D , | сопротивление, аэродинамическое сопротивление, сопротивление воздуха | N | ньютон |
| C , C D | Коэффициент аэродинамического сопротивления, коэффициент аэродинамического сопротивления | без единиц | |
| η | Вязкость, динамическая вязкость | Па с | паскаль секунда |
| ν | кинематическая вязкость | м 2 / с | квадратных метров в секунду |
| млн лет | Машинный номер | без единиц | |
| Re | число Рейнольдса | без единиц | |
| Fr | номер | без единиц | |
| E | Модуль Юнга, модуль упругости | Па | паскаль |
| G | Модуль сдвига, модуль жесткости | Па | паскаль |
| К | Модуль объемной упругости, модуль сжатия | Па | паскаль |
| ε | линейная деформация | без единиц | |
| γ | деформация сдвига | без единиц | |
| θ | объемная деформация | без единиц | |
| γ | Поверхностное натяжение | Н / м | ньютон на метр |
| символ | количество | символ | шт. |
| т | температура | К | кельвин |
| α | линейное расширение, коэффициент линейного теплового расширения | К −1 | обратный кельвин |
| β | объемное расширение, коэффициент объемного теплового расширения | К −1 | обратный кельвин |
| Q | тепло | Дж | джоуль |
| в | удельная теплоемкость, удельная теплоемкость | Дж / кг K | джоуль на килограмм кельвина |
| л | скрытая теплота, удельная скрытая теплота | Дж / кг | джоуль на килограмм |
| n | количество вещества | моль | |
| № | количество частиц | без единиц | |
| п. | тепловой поток | Вт | ватт |
| к | теплопроводность | Вт / м K | ватт на метр по Кельвину |
| ε | излучательная способность | без единиц | |
| U | внутренняя энергия | Дж | джоуль |
| S | энтропия | Дж / К | джоуль на кельвин |
| w | способов, количество одинаковых микросостояний | без единиц | |
| COP | КПД | без единиц | |
| символ | количество | символ | шт. |
| q , Q | заряд, электрический заряд | С | кулон |
| ρ | Плотность заряда, объемная плотность заряда | С / м 3 | кулонов на кубический метр |
| σ | поверхностная плотность заряда, поверхностная плотность заряда | С / м 2 | кулонов на квадратный метр |
| λ | линейная плотность заряда | С / м | кулонов на метр |
| F E , F E | электрическая сила, электростатическая сила | N | ньютон |
| E , E | электрическое поле | Н / З, В / м | ньютон на кулон, вольт на метр |
| Φ E | электрический поток | Н · м 2 / C, В · м | Ньютон-метр в квадрате на кулон, вольтметр |
| U , U E | потенциальная энергия, электрическая потенциальная энергия | Дж | джоуль |
| В, В E | напряжение, потенциал, электрический потенциал | В | вольт |
| ℰ | Электродвижущая сила, ЭДС | В | вольт |
| С | емкость | F | фарад |
| κ | диэлектрическая проницаемость | без единиц | |
| Я | Ток, ток | А | ампер |
| R , R | сопротивление, электрическое сопротивление, внутреннее сопротивление | Ом | Ом |
| ρ | удельное сопротивление | Ом · м | Омметр |
| G | проводимость | S | siemens |
| σ | проводимость | См / м | сименс на метр |
| F B , F B | магнитная сила | N | ньютон |
| B , B | магнитное поле | т | тесла |
| Φ B | магнитный поток | Вт | Вебер |
| № | количество витков | без единиц | |
| n | витков на единицу длины, плотность витков | м −1 | обратный счетчик |
| η | Плотность энергии | Дж / м 3 | джоуль на кубический метр |
| S , S | вектор пойнтинга, интенсивность | Вт / м 2 | ватт на квадратный метр |
| символ | описание | ||
| + | плюс, сложение, плюс | ||
| – | минус, вычесть, минус | ||
| ± | неопределенность, погрешность, плюс-минус | ||
| · | умножение, точка, скалярное произведение, скалярное произведение | ||
| × | умножение, крест, векторное произведение, векторное произведение | ||
| ÷, / | делить | ||
| x 2 | квадрат | ||
| x 3 | куб | ||
| √ | корень квадратный, корень, корень | ||
| ∛ | кубический корень | ||
| 1 x , x −1 | обратная, обратная | ||
| = | равно, равенство | ||
| ≈ | примерно равно | ||
| ∝ | пропорционально | ||
| ≠ | не равно, неравенство | ||
| ~ | на заказ, тильда | ||
| < | менее | ||
| > | больше | ||
| ≤ | меньше или равно | ||
| ≥ | больше или равно | ||
| ⇒, | логическое следствие | ||
| ⇔ | логическая эквивалентность | ||
| … | и так далее, многоточие | ||
| ∴ | следовательно | ||
| f ( x ) | функция | ||
| грех | синус | ||
| cos | косинус | ||
| желто-коричневый | касательная | ||
| sh | гиперболический синус | ||
| цвет | гиперболический косинус | ||
| танх | гиперболический тангенс | ||
| x̂ | единичный вектор, шляпа, циркумфлекс | ||
| ∥ | параллельно | ||
| ⟂ | перпендикуляр | ||
| x | среднее, среднее, античастица, черта, черта | ||
| x | медиана, суперсимметричная частица, тильда | ||
| ⟨⟩ | среднее по времени, среднее по ансамблю, скобка | ||
| p ( x ) | Распределение вероятностей, функция плотности вероятности | ||
| ∆ | приращение, изменение, дельта | ||
| г | дифференциал, d | ||
| ∂ | частичный дифференциал, d частичный | ||
| ∇ | градиент, дель | ||
| ∇ · | расхождение, деление, точка | ||
| ∇ × | локон, дель-крест | ||
| ∇ 2 | лапласиан, дель-квадрат | ||
| ∑ | суммирование, сигма | ||
| ∫ | интегральный | ||
| ∬ | двойной интегральный | ||
| ∭ | тройной интеграл | ||
| ∮ | контур интегральный | ||
| ∯ | поверхность интегральная | ||
| ∰ | интегральный объем | ||
| ∞ | бесконечность | ||
| ℵ 0 | Трансфинитное число, алеф ноль |
Греческий алфавит
Веб-версия Джесс Х.Брюэр| ВЕРХНИЙ КОРПУС | нижний корпус | |||
| Альфа | А | альфа | ||
| Бета | В | бета | ||
| Гамма | гамма | |||
| Дельта | дельта | |||
| Эпсилон | E | эпсилон | ||
| Зета | Z | зета | ||
| Эта | H | эта | ||
| Тета | тета | |||
| Йота | I | йота | ||
| Каппа | К | каппа | ||
| Лямбда | лямбда | |||
| му | M | му | ||
| Nu | N | nu | ||
| Xi | xi | |||
| Omicron | O | омикрон | или | |
| Pi | пи | |||
| Rho | рэнд | ро | ||
| Sigma | сигма | |||
| Тау | т | тау | ||
| Ипсилон | ипсилон | |||
| Phi | фи | |||
| Чи | х | чи | ||
| фунтов на квадратный дюйм | фунтов на кв. Дюйм | |||
| Омега | омега | |||
Лямбда логотип | Энциклопедия Half-Life
| Эта статья еще не была очищена до более высокого стандарта качества. |
| Вы можете помочь, исправив орфографию и грамматику, удалив фактические ошибки, переписав разделы, чтобы они были ясными и краткими, и переместив некоторые элементы, когда это необходимо. Посетите наш Cleanup Project для получения более подробной информации и, пожалуйста, уведомите администраторов перед удалением этого шаблона. |
Логотип Lambda, взятый из логотипа Lambda Complex.
Логотип Lambda ( λ ) — символ, часто встречающийся во вселенной Half-Life .Он представляет собой греческую букву «Λ» (строчная буква «λ») и представляет собой константу радиоактивного распада, используемую в уравнении периода полураспада. «Λ» — 11-я буква греческого алфавита.
Матчи
Half-Life сюжетная линияЛоготип комплекса «Лямбда-реактор».
В оригинальном Half-Life , костюм HEV под торговой маркой Гордона Фримена был отмечен логотипом Lambda на груди, как и другие костюмы HEV. Часть Черной Мезы, посвященная исследованиям телепортации, также называлась «Лямбда-комплексом», и ее можно узнать по логотипу Лямбда на входе.
Half-Life 2 сюжетная линияЛоготип, используемый для обозначения области Сопротивления или тайника с оружием Сопротивления.
Лямбда-логотип Гордона на его костюме и работа Лямбда-комплекса стали чем-то вроде легендарного символа товарного знака Сопротивления Альянсу, ссылаясь на действия Гордона Фримена во время инцидента в Черной Мезе. Повстанцы красят его возле тайников с припасами, баз и убежищ сопротивления, таких как Белый лес, Восточная Черная Меза и Лаборатория Кляйнера.Бойцы Сопротивления также носят этот символ на своих повязках. Они также используются для идентификации дружественного Сопротивлению оружия Комбинации, такого как Хоппер-мины и Часовые турели, которые можно увидеть по краске, нанесенной на них после перепрограммирования.
Логотип Lambda можно увидеть на некоторых транспортных средствах, например на оранжевом фургоне, который Дог бросает в Цитадель в первом эпизоде, хотя на любом транспортном средстве типа фургон, независимо от цвета, есть логотип Lambda под правым задним фонарем. Его также можно увидеть на граффити и пропагандистских плакатах в Сити 17.Собака щеголяет им в спине. Огромный логотип Lambda также можно найти на люке ракеты, а меньший — на кнопке, используемой для ее запуска в Белом лесу.
Общая информация
- В ядерной физике лямбда используется в уравнении периода полураспада для представления константы распада (т. Е. Скорости радиоактивного распада в элементе).
- Лямбда также используется для обозначения длины волны излучения звука или света.
- Лямбда используется в некоторых языках программирования и частях математики для обозначения функции.
- Логотип Lambda можно найти как пасхальное яйцо в обеих играх Left 4 Dead . В Left 4 Dead Фрэнсис выбрил себе это волосы. В игре Left 4 Dead 2 зомби-зарядник висит на столбах в позе, аналогичной лямбда-логотипу.
Галерея
Внешние ссылки
Лямбда-символи его значение — греческий лямбда-знак и его использование
Сегодня, в следующей статье нашей серии о греческих символах, мы исследуем лямбда-символ.Что означает символ лямбда? Что это означает и как используется в науке? Прочтите ответы на эти вопросы в нашем посте о греческом лямбда-символе , его значениях и происхождении.
Лямбда (произносится: лам-дух) — одиннадцатый знак в системе греческих алфавитов. Ему предшествует буква каппа, а за ней — буква мю.
Как и в различных греческих алфавитах, таких как бета, эпсилон, тета и т. Д., Лямбда чувствительна к регистру. Однако, хотя для представления лямбда в верхнем и нижнем регистрах используются разные символы, вы заметите, что два знака лямбда очень похожи друг на друга.Они показаны ниже.
- Символ, используемый для обозначения лямбда в верхнем регистре, — Λ
- Символ, используемый для обозначения лямбда в нижнем регистре, — это λ
В системе греческих цифр (с использованием разных алфавитов для представления разных чисел) лямбда соответствует числовому значению 30.
Лямбда-символ, одиннадцатая буква греческого алфавита — © Niakris6 на ShutterStockВ индоевропейских языках, включая древнегреческий и современный, лямбда-символ используется для обозначения звука «l».
Лямбда-символ используется в различных областях науки и техники. Он используется в математике, физике, химии и даже космологии для иллюстрации различных идей и концепций.
Но прежде чем мы подробно обсудим использование лямбда-буквы, давайте взглянем на историю этого символа.
Происхождение символа лямбдаИсторики считают, что символ лямбда был адаптирован из финикийского алфавита, называемого «ламед» или «ламед».’
Ламед / ламедх — двенадцатая буква в семитской системе абджад — типе доисторических систем письма, в которых глифы или грубые рисунки использовались для обозначения разных согласных. Ламед выглядел как слегка наклоненная версия латинского алфавита «L», который мы используем в современном английском языке. Если вы повернули его на 90 градусов по часовой стрелке так, чтобы две стороны были направлены вниз и в противоположную сторону, символ был бы конгруэнтен лямбда-букве, используемой в верхнем регистре.
Говорят, что хромой знак был вдохновлен побуждением.Рог был типом пастырского посоха, который традиционно использовался для ведения домашнего скота на поле (например, для загона крупного рогатого скота или продольных быков, которые вспахивали землю).
Однако другие семиотики предполагают, что лямбда-символ в греческом алфавите происходит от слова «Лам» на древнеарабском языке. Вероятно, это связано с тем, что лам очень похож на перевернутую букву «Л», и, следовательно, финикийский язык также имеет большое сходство.
Интересно, что вариации лямбда-символа можно найти и в других древних языках.Например, в кириллице одиннадцатая буква Эль (обозначается символом Л) считается производной от греческой лямбды. Кроме того, римская буква L также была адаптирована из лямбда-символа.
Значение и использование символа лямбда — как знак лямбда используется в науке?Лямбда-символ долгое время использовался в различных целях. Он имеет разные значения для математиков, ученых, инженеров, астрологов и им подобных.
Проще говоря, точное значение лямбда-символа зависит от контекста, в котором он используется.
Некоторые из наиболее распространенных вариантов использования лямбда-символа указаны ниже.
Строчный символ лямбда и его использованиеВ современной физике или даже математике и технике в этом отношении лямбда в нижнем регистре официально признана сокращенным символом длины волны, то есть соответствует кратчайшему расстоянию между двумя последовательными точками на волны, которые находятся в фазе друг с другом.
Может также использоваться для обозначения линейной плотности заряда. В ядерных исследованиях маленький лямбда-символ относится к константе радиоактивного или экспоненциального распада, тогда как в микроэлектронике лямбда относится к модуляции длины канала в полевых МОП-транзисторах (тип транзисторных устройств).
Лямбда-частица, иногда также называемая лямбда-гипероном, — это термин, используемый в физике элементарных частиц. Это соответствует незаряженной частице, имеющей массу, эквивалентную массе 2 183 электронов, объединенных вместе.
Лямбда-символ также используется в статистике. Это один из основных параметров для расчета распределения Пуассона, где он указывает вероятность наступления определенного события в заданный период времени.
Строчная буква лямбда — это символ скрытой теплоты в химии.
Вы можете быть удивлены, узнав, что знак лямбда также используется в криминологии. Он показывает общее количество раз, когда человек совершал правонарушение.
С 1970 года знак лямбда ассоциируется с движением за гражданские права геев.Его использование для обозначения прав сообщества геев и лесбиянок было впервые популяризировано Томом Дорром, который выбрал лямбду в качестве символа Альянса гей-активистов в Нью-Йорке.
Вы можете встретить людей, носящих лямбда-символ на подвесках и браслетах с подвесками, чтобы выразить солидарность или идентифицировать себя как членов ЛГБТ-сообщества.
Верхний регистр лямбда-символа и его использованиеПрописной лямбда-символ изначально отображался на щитах спартанских солдат.С тех пор это было связано с военным правлением. Вы можете увидеть заглавную лямбду, нарисованную на транспортных средствах НАТО, хотя иногда вместо этого используется перевернутый символ.
Этот знак лямбда также отображает собственные значения или собственный вектор в линейной алгебре. Химики используют символы лямбда и дельта, чтобы указать, что две сложные молекулы изомеры по своей природе. Он также используется для обозначения проводимости раствора электролита.
Как ввести символ лямбда в WordУчитывая его широкое использование в академических кругах, весьма вероятно, что вам, возможно, придется вводить символ лямбда в Word при выполнении задания или написании статьи.
Это можно сделать двумя способами. Чтобы добавить знак лямбда в документы Word, выполните действия, указанные ниже.
Способ 1. Использование текста в Юникоде- Поместите курсор в то место, куда вы хотите вставить знак лямбда.
- Введите буквенно-цифровое слово 039B (для лямбда в верхнем регистре) или 03BB (для лямбда в нижнем регистре).
- Теперь нажмите Alt + X
- Код автоматически изменится на соответствующий знак лямбда.
- Поместите курсор в то место, куда вы хотите вставить знак лямбда.
- На главной панели инструментов в MS Word выберите опцию Вставить рядом с кнопкой «Домой».
- Перейдите к значку Symbols и щелкните по нему. Если вы не видите лямбда-сигнала в списке, который сразу отображается, щелкните More Symbol ниже.
- Откроется диалоговое окно. На панели «Подмножество» выберите «Греческий и коптский» из предложенных вариантов.
- Выберите нужный знак лямбда из значков, отображаемых ниже, дважды щелкнув его.
- Закройте диалоговое окно.
Ознакомьтесь с другими нашими статьями о греческих символах, если вам понравился наш пост о лямбда-символе / знаке и его значении. У нас есть раздел с очень большими символами и значениями, к которому вы можете перейти через верхнее меню. Спасибо, что прочитали Mythologian!
Расчеты длины волны и частоты | Химия для неосновных
Цели обучения
- Определите длину волны.
- Определите частоту.
- Опишите характеристики волны.
- Выполните вычисления с учетом длины волны и частоты.
Летом почти все любят ходить на пляж. Они умеют плавать, устраивать пикники и загорать. Но если вы попадете слишком много солнца, вы можете обжечься. Определенный набор длин солнечных волн особенно вреден для кожи. Эта часть спектра парения известна как УФ B с длинами волн 280–320 нм. Солнцезащитные кремы эффективны в защите кожи как от непосредственного повреждения, так и от долгосрочной возможности рака кожи.
Волны
Волны характеризуются повторяющимся движением. Представьте игрушечную лодку, плывущую по волнам в бассейне с волнами. Когда водная волна проходит под лодкой, она движется вверх и вниз регулярно и многократно. В то время как волна движется горизонтально, лодка движется только вертикально вверх и вниз. На приведенном ниже рисунке Рисунок показаны два примера волн.
Рис. 1. (A) Волна состоит из чередующихся гребней и впадин. Длина волны (λ) определяется как расстояние между любыми двумя последовательными идентичными точками на форме волны.Амплитуда — это высота волны. (B) Волна с короткой длиной волны (вверху) имеет высокую частоту, потому что большее количество волн проходит через данную точку за определенный промежуток времени. Волна с большей длиной волны (внизу) имеет более низкую частоту.
Волновой цикл состоит из одной полной волны — начиная с нулевой точки, поднимаясь вверх до гребня волны , возвращаясь вниз к волне до впадины и снова возвращаясь к нулевой точке. Длина волны волны — это расстояние между любыми двумя соответствующими точками на соседних волнах.Длину волны проще всего представить как расстояние от одного гребня волны до другого. В уравнении длина волны представлена греческой буквой лямбда ( λ ). В зависимости от типа волны длина волны может быть измерена в метрах, сантиметрах или нанометрах (1 м = 10 9 нм). Частота , представленная греческой буквой ню ( ν ), представляет собой количество волн, которые проходят определенную точку за определенный промежуток времени. Обычно частота измеряется в единицах циклов в секунду или волнах в секунду.Одна волна в секунду также называется герц (Гц), а в единицах СИ — обратная секунда (с -1 ).
На рисунке B выше показана важная взаимосвязь между длиной волны и частотой волны. У верхней волны явно более короткая длина волны, чем у второй волны. Однако, если вы вообразите себя в неподвижной точке, наблюдая, как проходят эти волны, за заданный промежуток времени пройдет больше волн первого типа. Таким образом, частота первых волн больше, чем частота вторых волн.Следовательно, длина волны и частота обратно пропорциональны. По мере увеличения длины волны ее частота уменьшается. Уравнение, связывающее эти два понятия:
c = λν
Переменная c — скорость света. Чтобы соотношение было математическим, если скорость света используется в м / с, длина волны должна быть в метрах, а частота — в герцах.
Пример задачи: длина волны и частота
Оранжевый цвет в спектре видимого света имеет длину волны около 620 нм. 9 \ text {nm}} \ right) = 6.{14} \ text {Hz} [/ latex]
Шаг 3. Подумайте о своем результате.
Значение частоты попадает в диапазон видимого света.
Сводка
- Все волны можно определить по их частоте и интенсивности.
- c = λν выражает взаимосвязь между длиной волны и частотой.
Практика
Прочтите материал по ссылке ниже и ответьте на вопросы по мере их появления:
http: // www.Absorblearning.com/physics/demo/units/DJFPh064.html
Обзор
- Определите длину волны.
- Определите частоту.
- Какая связь между длиной волны и частотой?
Глоссарий
- амплитуда: Высота волны, расстояние между гребнем и впадиной
- гребень: Вершина волны
- частота: Количество волн, которые проходят определенную точку за указанный промежуток времени.
- впадина: Низшая точка волнового цикла.