العلاقة بين الطول الموجي و التردد ؟ إن التردد وطول الموجة مرتبطان عكسيًا : كلما زاد التردد ، كلما كان الطول الموجي أقصر. وعلى العكس من ذلك ، كلما انخفض التردد ، زاد طول الموجة.
كم من الظواهر الطبيعية التي تنتقل عن طريق الموجات كما صوت الأمواج، والضوء أو الراديو. يمكن وصف هذه الموجات بقياسات مختلفة ، بما في ذلك التردد أو الطول الموجي أو الفترة أو الطاقة .
الصوت هو نوع من الموجات الميكانيكية ، بينما الضوء المرئي أو موجات الراديو أو أشعة جاما هي موجات كهرومغناطيسية . على الرغم من أن مفاهيم التردد والطول الموجي تنطبقان على كلا النوعين من الموجات ، إلا أننا سنركز في هذه المقالة على الموجات الكهرومغناطيسية.
الموجة الكهرومغناطيسية
الإشعاع الكهرومغناطيسي يتكون من حقلين عمودي، المجال الكهربائي والمجال المغناطيسي. عندما ينتقل الإشعاع ، يتذبذب المجال الكهرومغناطيسي ويصف موجة في الفضاء.
بمعنى آخر ، تصف الموجة الكهرومغناطيسية كيفية انتشار الإشعاع الكهرومغناطيسي.
على عكس الموجات الميكانيكية ، يمكن أن تنتقل الموجات الكهرومغناطيسية في مساحة فارغة ، بينما تحتاج الموجات الميكانيكية دائمًا إلى وسيط مادي للانتشار.
تعريف التردد وطول الموجة
تتميز تذبذبات الإشعاع الكهرومغناطيسي في الفضاء ، الموجة ، بالصعود والهبوط الذي يشكل قممًا عند الارتفاعات والوديان في أدنى المستويات. و المسافة بين الحدود القصوى والدنيا معا مع سرعة انتشار تحدد قيم التردد والطول الموجي.
يُعرَّف الطول الموجي بأنه المسافة بين قمتين متتاليتين ، أو بشكل أكثر دقة ، المسافة بين موجة الاضطراب في الفترة الزمنية المنقضية بين قمتين لبعض الخصائص الفيزيائية للموجة.
و تردد ، بدوره، هو الذي يعرف بأنه عدد الموجات التي تمر نقطة لفترة من الوقت ، وعادة لثانية واحدة.
لذا فإن التردد يعتمد على الطول الموجي وسرعة الانتشار . كلما زادت السرعة ، زاد عدد الموجات التي تمر عبر نفس النقطة في الفضاء كل ثانية ، والعكس صحيح ، كلما انخفضت سرعة الانتشار ، انخفض التردد.
العلاقة الفيزيائية بين التردد والطول الموجي
يرتبط التردد وطول الموجة ببعضهما البعض من خلال سرعة الانتشار وهذه العلاقة متناسبة عكسيًا . إذا ظلت السرعة ثابتة ، يتم حساب التردد على أنه سرعة الانتشار بين الطول الموجي .
التردد = السرعة / الطول الموجي
عادة ما يتم تمثيل الطول الموجي بالحرف اليوناني لامدا (λ) وفي النظام الدولي للوحدات يتم قياسه بالأمتار . يتم تمثيل التردد عادةً بالحرف v أو f ويُقاس بالهرتز أو الدورات في الثانية (هرتز) .
في الضوء والموجات الكهرومغناطيسية الأخرى التي تنتشر بسرعة الضوء ( ج ) ، يكون التردد مساويًا لسرعة الضوء (≈ 3 × 10 م / ث) بين الطول الموجي:
v = التردد ، c = سرعة الضوء ، λ = الطول الموجي
بالطريقة نفسها ، إذا عرفنا التردد ، فسيكون الطول الموجي مساويًا لسرعة الضوء بين التردد:
على سبيل المثال ، سيكون لموجة راديو 3 أمتار تردد 100 مليون هرتز ، أي ما يعادل 100000 كيلوهرتز أو 100 ميغا هرتز:
v = 3 × 10 م = 100،000،000 هرتز = 100،000 كيلو هرتز = 100 ميجا هرتز
ملاحظات عن الطول الموجي والتردد
- الطول الموجي هو المسافة بين نقطتين مكافئتين على الموجة ، والتي تحدد موجة واحدة أو ذبذبة واحدة ، والتردد هو عدد الموجات التي تمر عبر نقطة خلال فترة زمنية.
- الطول الموجي العلوي أطول من الطول الموجي السفلي.
- إذا كان الاثنان يتحركان بنفس السرعة ، على سبيل المثال عند سرعة الضوء ، فإن السرعة أعلاه ستكون ذات التردد الأقل ، نظرًا لأن طول الموجة أطول ، فإن عدد الدورات في الثانية الواحدة سيمر عبر نفس النقطة في الفضاء.
- يؤدي هذا إلى ارتباط التردد وطول الموجة بشكل عكسي من خلال سرعة الانتشار.
المصادر :
- curiosoando
- Image by Mary Theresa McLean from Pixabay
