Lungimea de undă Superprof

21 februarie 2018 ∙ 5 minute timp de citire

Ce este un val ?

Un val este un deformare care se propagă într-un mediu, indiferent dacă este sau nu material. Există două tipuri de unde: unde mecanic iar valurile electromagnetic.

Definiții:
Unda mecanică: Unda care se propagă într-un mediu material cu un transfer de energie fără transfer de materie
Unda electromagnetica: Unda rezultată dintr-o vibrație între un câmp electric și un câmp magnetic care se poate răspândi atât între mediile materiale cât și cele imateriale (vid)

Ce este o lungime de undă ?

Putem vedea aici o perioadă între fiecare undă
(unde mecanice care se propagă la suprafața apei).

lungimea undei este o mărime fizică omogenă unei lungimi. Este caracteristic unei unde monocromatice (adică a unei singure culori). Într-un mediu omogen, definește distanța care separă două maxime consecutive (adică două valori maxime) ale amplitudinii.

Este important să știm că lungimea de undă depinde de viteză. În funcție de mediul în care trece, acesta din urmă va fi mai mult sau mai puțin ridicat.

Avertizare: frecvența unei unde rămâne neschimbată atunci când unda trece de la un mediu la altul în care viteza este diferită, dar lungimea sa de undă poate varia.

Cu toate acestea, atunci când unda nu este monocromatică, este posibilă efectuarea unei analize armonice pentru a o descompune într-o sumă de unde monocromatice.

Nu trebuie să uităm că fenomenele fizice nu sunt niciodată strict periodice: de fapt, analiza spectrală are ca rezultat o sumă infinită de unde monocromatice. Luăm în considerare apoi lungimea de undă dominantă (adică cea care corespunde frecvenței care transportă cea mai mare energie) ca undă care are frecvența centrală a gamei care transportă cea mai mare energie.

Lungimile de undă sunt utilizate în mod obișnuit în acustică, radio și optică.

Orice val periodic (unda a cărei perturbare se repetă la intervale regulate) poate fi caracterizată printr-o dublă periodicitate:

Periodicitate temporal, reprezentat de perioada de timp
Periodicitate spațială, reprezentată de lungimea de undă

Lungimea de undă este cea mai mică distanță care separă două momente identice ale tulburării.

Evaluare și unitate

Lungimea de undă este de obicei notată folosind litera greacă lambda (λ).

În sistemul obișnuit, nanometru (nm) ca unitate.
În sistemul internațional (SI), se notează ca metru (m).

Relația dintre perioada de timp și lungimea de undă

Există o legătură între perioada de timp si lungimea undei. Acesta din urmă este definit de următoarea relație:

λ lungime de undă în metri (m)
c celeritate în metri pe secundă (m.s -1)
T perioadă în secunde
frecvența f în Hz (Hz)

Calculați o lungime de undă

Dacă o undă are o viteză de propagare „c” și o perioadă T, atunci lungimea acesteia poate fi calculată folosind următoarea relație:

λ în metri (m)
c în metri pe secundă (m.s -1)
T în secundă (e)