Lainete omadused

Lainete omadused

On palju omadusi, mida teadlased kasutavad lainete kirjeldamiseks. Need hõlmavad amplituudi, sagedust, perioodi, lainepikkust, kiirust ja faasi. Kõiki neid omadusi kirjeldatakse üksikasjalikumalt allpool.

Graafiline laine

Lainet joonistades või lainet graafikul vaadates joonistame laine ajas hetktõmmisena. Vertikaaltelg on laine amplituud, samal ajal kui horisontaaltelg võib olla kas vahemaa või aeg.



Sellel pildil näete, et laine graafiku kõrgeimat punkti nimetatakse harjaks ja madalaimat punkti küna. Lainekeskme läbiv joon on keskkonna puhkeasend, kui läbivat lainet ei olnud.

Graafikult saame määrata hulga laineomadusi.



Amplituud

Laine amplituud mõõdab laine nihkumist puhkeasendist. Amplituud on näidatud alloleval graafikul.



Amplituud arvutatakse tavaliselt laine graafikult vaadates ja laine kõrgust puhkeasendist mõõtes.

Amplituud on laine tugevuse või intensiivsuse mõõt. Näiteks helilaine vaatamisel mõõdab amplituud heli tugevust. Ka laine energia varieerub otseses proportsioonis laine amplituudiga.

Lainepikkus

Laine lainepikkus on kahe vastava punkti vaheline kaugus laine selja-tagasi tsüklis. Seda saab mõõta laine kahe harja või kahe laine süvendi vahel. Lainepikkust esindab füüsika tavaliselt kreeka tähega lambda (λ).

Sagedus ja periood

Laine sagedus on kordade arv sekundis, kui laine tsüklit teeb. Sagedust mõõdetakse hertsides või tsüklites sekundis. Sagedust esindab sageli väiketäht „f”.

Laine periood on aeg laineharjade vahel. Perioodi mõõdetakse ajaühikutes, näiteks sekundites. Perioodi tähistab tavaliselt suurtäht „T.”

Periood ja sagedus on omavahel tihedalt seotud. Periood võrdub sageduse korral 1 ja sagedus võrdub perioodi ühega. Need on üksteise vastastikused, nagu on näidatud järgmistes valemites.

periood = 1 / sagedus
või
T = 1 / f

sagedus = 1 / periood
või
f = 1 / T

Laine kiirus või kiirus

Laine teine ​​oluline omadus on levimiskiirus. Nii kiiresti laine häirimine liigub. Mehaaniliste lainete kiirus sõltub keskkonnast, mille kaudu laine liigub. Näiteks heli liigub vees erineva kiirusega kui õhus.

Lainekiirust tähistab tavaliselt täht “v”. Kiirust saab arvutada, korrutades sageduse lainepikkusega.

kiirus = sagedus * lainepikkus
või
v = f * λ