Długość fali a liczba fal
Długość fali i liczba fal to dwa bardzo ważne pojęcia omawiane w fizyce i różnych innych dziedzinach. Długość fali to odległość między dwoma kolejnymi punktami, które są w tej samej fazie. Liczba falowa to liczba długości fal w danej odległości wzdłuż propagacji fali. Pojęcia te są bardzo ważne w dziedzinach takich jak elektromagnetyka, chemia analityczna, chemia fizyczna, fale i wibracje oraz różne inne dziedziny. W tym artykule omówimy, czym jest długość fali i liczba fali, ich definicje i wreszcie różnica między długością fali a liczbą fal.
Długość fali
Długość fali to pojęcie omawiane pod falami. Długość fali to długość, na której kształt fali zaczyna się powtarzać. Można to również zdefiniować za pomocą równania falowego. Dla równania falowego zależnego od czasu ψ(x,t), w danym czasie, jeśli ψ(x,t) jest równe dla dwóch wartości x i nie ma punktów między tymi dwiema wartościami o tej samej wartości ψ, różnica x wartości są znane jako długość fali.
Inną definicję długości fali można podać za pomocą fazy. Długość fali to odległość między dwoma kolejnymi punktami fali, które są w tej samej fazie.
Zależność między długością fali, częstotliwością i prędkością fali wyraża się wzorem v = f λ, gdzie f jest częstotliwością fali, a λ jest długością fali. Dla danej fali, ponieważ prędkość fali jest stała, długość fali staje się odwrotnie proporcjonalna do częstotliwości.
Liczba fal
Liczba falowa to kolejna bardzo ważna właściwość fali. Liczba fal jest zdefiniowana jako liczba długości fal w danej odległości. Istnieją dwa główne pomiary liczby falowej. Pierwsza to liczba długości fal na 2π metry. Jest to szeroko stosowane w fizyce i modelach matematycznych fali, a także w mechanice kwantowej. Ta liczba falowa jest oznaczona literą „k” i jest również znana jako liczba falowa kątowa.
Druga forma to liczba długości fal na 1 cm. Ta definicja jest szeroko stosowana w chemii. Ta liczba falowa jest zwykle oznaczana przez „ν” (grecka litera Nu) i jest znana jako liczba falowa spektroskopowa.
Jednostki liczby falowej różnią się w zależności od użytej definicji. Jeśli używana jest pierwsza definicja, jest ona mierzona w radianach na metr. Jeśli używana jest druga definicja, liczba falowa jest mierzona w centymetrach.
Długość fali a liczba fal
- Długość fali ma tylko jedną definicję, podczas gdy liczba falowa ma dwie różne definicje liczby falowej kątowej i liczby falowej spektroskopowej.
- Długość fali jest mierzona w jednostkach odległości, ale liczba fal jest mierzona w odwrotnych jednostkach odległości lub radianach na jednostkę odległości.
- Długość fali i liczba fal to dwie formy opisujące tę samą jednostkę. W niektórych miejscach wygodniej jest użyć jednej formy zamiast drugiej.
