Ko nozīmē viļņa garums?

Ķermenis, kas vibrē elastīgā vidē, rada traucējumus, kas tiek pārraidīti no viena punkta uz otru un tiek saukti par viļņiem. Tas notiek ar noteiktu ātrumu, kas tiek uzskatīts par tā izplatīšanās ātrumu. Tas nozīmē, ka tas ir daudzums, kas raksturo attālumu, ko no jebkura vilnim novilka vienā laika vienībā.

Ļaujiet viļņim pārvietoties pa vienu no asīm (piemēram, horizontāli). Tās forma tiek atkārtota telpā pēc noteikta laika, tas ir, viļņu profils pārvietojas pa pavairošanas asi ar ātrumu, kuram ir nemainīga vērtība. Laikā, kas atbilst svārstību periodam, tā priekšu mainīsies attālumā, ko sauc par viļņa garumu.

Izrādās, ka viļņa garums ir tāds pats attālums, ka tā "iet" gar priekšu uz laika periodu, kas vienāds ar svārstību periodu. Skaidrības nolūkā iedomājieties vilnis tādā formā, kādā tas parasti attēlots zīmējumos. Mēs visi atceramies, kā izskatās jūras viļņi. Vējš tos pāri jūrai, un katram viļņam ir garnele (maksimālais punkts) un viszemākais punkts (minimums), abi no kuriem nepārtraukti pārvietojas un seko viens otram. Vienā fāzē esošie punkti ir divu blakus esošo grāvju pīķi (mēs pieņemam, ka kronšteiniem ir vienāds augstums un kustība notiek pie nemainīga ātruma) vai divi zemākie blakus esošo viļņu punkti. Viļņa garums ir tikai attālums starp šādiem punktiem (divas blakus esošās grēdas).

Viļņu formā var izplatīties visa veida enerģijas - siltuma, gaismas, skaņas. Viņiem visiem ir dažādi garumi. Piemēram, iet caur atmosfēru, skaņas viļņi nedaudz maina gaisa spiedienu. Maksimālā spiediena reģioni atbilst skaņas viļņu maksimumiem. Pateicoties tās struktūrai, cilvēka auss uztver šīs izmaiņas spiedienā un nosūta signālus smadzenēm. Tādā veidā mēs dzirdam skaņu.

Skaņas viļņa garums nosaka tā īpašības. Lai to atrastu, jums ir jāsadala viļņu ātrums (mērot m / s) ar frekvenci Hz. Piemērs: frekvencē 688 Hz skaņas viļņi pārvietojas ar ātrumu 344 m / s. Tad viļņa garums būs 344: 688 = 0,5 m. Ir zināms, ka viļņa pavairošanas ātrums tajā pašā vidē nemainās, tādēļ tā garums būs atkarīgs no frekvences. Zemfrekvences skaņas viļņiem ir viļņu garums, kas lielāks par augstfrekvenču viļņiem.

Cits elektromagnētiskā starojuma veids var kalpot kā viegls viļņojums. Gaisma ir daļa no elektromagnētiskā spektra, kas redzams mūsu acīm. Gaismas viļņa garums, ko var uztvert cilvēka redze, svārstās no 400 līdz 700 nm (nanometri). Abās redzamā spektra diapazona pusēs atrodas apgabali, kurus mūsu acs neuztver.

Ultravioleto viļņu garums ir īsāks par spektra redzamās daļas garumu. Kaut arī cilvēka acs to nespēj redzēt, tomēr tie spēj radīt ievērojamu kaitējumu mūsu redzei.

Infrasarkanā starojuma viļņa garums ir lielāks par maksimālo garumu, ko varam redzēt. Šie viļņi tiek uztverti ar speciālu aprīkojumu un tiek izmantoti, piemēram, nakts redzamības kamerās.

Starp mūsu redzei pieejamiem stariem īsākais garums ir violets gaismas stars, lielākais ir sarkans. Intervālā starp tām atrodas viss redzamajam spektram (atcerieties varavīksni!)

Kā mēs uztveram krāsas? Gaismas starus, kuriem ir noteikts garums, nokrīt uz acs tīklenes, kam ir gaismas jutīgie receptori. Šie receptori pārraida signālus tieši mūsu smadzenēs, kur veidojas noteiktas krāsas izjūta. Kādas krāsas mēs redzam - atkarīgs no incidentu staru viļņu garuma un krāsas sajūtas spilgtumu nosaka starojuma intensitāte.

Visi mūsu apkārtējie objekti spēj atspoguļot, nodot vai absorbēt negadījuma gaismu (pilnīgi vai daļēji). Piemēram, zaļā lapotnes krāsa nozīmē to, ka lielākā daļa spektra galvenokārt atspoguļo zaļo starojumu, bet citi uzsūcas. Caurspīdīgiem objektiem ir īpašības, kas aizkavē noteiktu garumu starojumu, ko izmanto, piemēram, fotogrāfijā (foto filtru izmantošana).

Tādējādi objekta krāsa mums parāda spēju atspoguļot noteiktas spektra daļas viļņus. Objekti, kas atspoguļo visu spektru, mēs redzam baltu, absorbējot visus starus - melni.