¿Cuál es la relación entre la longitud de onda y la frecuencia?

¿Cuál es la relación entre la longitud de onda y la frecuencia?

Sabemos que tanto el eléctrico como el magnético los campos viajan en forma de ondas y la interrupción de estos campos se llama luz. Por ejemplo, cuando arrojas una piedra a una piscina, podemos notar las olas en forma circular que se mueven hacia afuera desde la piedra. De forma similar a estas ondas, cada onda de luz tiene una secuencia de puntos altos que se conoce como crestas, donde el campo eléctrico es máximo, y una secuencia de puntos bajos se conoce como valles, donde el campo eléctrico es más bajo. La distancia entre dos crestas de onda se llama longitud de onda y para valles también será la misma. El número de ondas que fluyen a través de un punto específico en 1 segundo se conoce como frecuencia, y se calcula en ciclos / segundo conocido como HZ (Hertz). Este artículo analiza la relación entre la longitud de onda y la frecuencia.

Relación entre longitud de onda y frecuencia

La relación entre la longitud de onda y la frecuencia analiza principalmente qué es la frecuencia, cuál es la longitud de onda y su relación.




¿Qué es la frecuencia?

La frecuencia se puede definir como el número de oscilaciones de ondulación para cada unidad de tiempo que se calcula en Hz (hercios). El rango de frecuencia que escuchan los humanos varía de 20 Hz a 20000 Hz. Si la frecuencia del sonido está por encima del rango de los oídos humanos, se conoce como ultrasonido. Del mismo modo, si la frecuencia del sonido es menor que el rango de los oídos humanos, entonces se conoce como infrasonido.



La ecuación de frecuencia (f) es = 1 / T

Dónde



f = Frecuencia


T = período de tiempo

¿Qué es la longitud de onda?

Longitud de onda (distancia / longitud) se puede definir como la distancia entre dos puntos cercanos dentro de la fase entre sí. Por lo tanto, dos picos contiguos que de otro modo se encontrarían en un rizo se separan en una distancia de una sola longitud de onda. La longitud de onda de una onda se puede describir con un símbolo ‘λ’ lambda.



longitud de onda

longitud de onda

La longitud de onda es la distancia entre dos crestas o dos valles en una ola. El punto máximo de la onda es la cresta, mientras que el punto más bajo de la forma de onda es un valle. Las unidades de longitud de onda son metros, cms, mms, nms, etc.

La ecuación de la longitud de onda (λ) es = λ = v / f

Dónde

V = velocidad de fase o velocidad

f = Frecuencia

¿Cómo se relacionan la longitud de onda y la frecuencia?

El viaje de electromagnético o las ondas electromagnéticas se pueden hacer con una velocidad de 299.792 km / seg. Ésta es una de las características importantes. Hay numerosos tipos de ondas disponibles que varían con la frecuencia y la longitud de onda. La velocidad de la luz se puede definir como la frecuencia de la onda EM se multiplica por su longitud de onda.

Velocidad de la luz = longitud de onda * frecuencia de oscilación

La ecuación anterior se utiliza para descubrir la frecuencia o longitud de onda de la onda EM dividiendo la medición con la velocidad de la luz para obtener otra medición.

La relación entre frecuencia y longitud de onda

La relación entre la longitud de onda y la frecuencia de la luz puede existir cuando una onda de alta frecuencia viaja más rápido que antes en una cuerda. En algún momento de esto, podemos observar que la longitud de onda se vuelve más corta. Por lo tanto, tenemos que saber exactamente cuál es esta relación.

relación-entre-longitud-de-onda-y-frecuencia

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Otra cantidad es un período de tiempo que se puede utilizar para ilustrar una señal. También se puede definir cuándo se tarda el tiempo en completar una oscilación. Como la frecuencia decide el número de veces que oscila una onda y se puede expresar como,

Frecuencia = 1 / T período de tiempo of = 1 / T

Cada posición de la señal alcanza la misma velocidad después de un solo período, ya que una señal pasa por una oscilación en una sola etapa. Esto sucede cuando el resultado de cada sesión de la oscilación viaja a través de una distancia de longitud de onda dentro de la fase única para cerrarse.

La velocidad de la onda (v) se puede describir como el espacio viajado a través de una onda por cada unidad de tiempo. Si se cree que la señal viaja una distancia de una longitud de onda dentro de un solo período,

V = λ / T

Por lo tanto, sabemos que T = 1 / f, por lo que la ecuación anterior se puede expresar como,

V = f λ

La velocidad de la onda es equivalente al producto de su longitud de onda y frecuencia, lo que implica la asociación entre estos dos.

Relación entre la longitud de onda guiada y la frecuencia de corte

La relación entre la longitud de onda guiada y la frecuencia de corte se analiza a continuación.

Guía de longitud de onda

La longitud de onda guiada se puede definir como el espacio entre dos planos de fase equivalentes con la guía de ondas. Esta longitud de onda es una función que se utiliza para operar la frecuencia, así como la longitud de onda de corte bajo. La ecuación de la longitud de onda guía se muestra a continuación.

λguide = λfreespace / √ ((1- λfreespace) / λcutoff) 2

λguía = c / f x1 / √1- (c / 2af) 2

Esto se utiliza principalmente al diseñar formaciones distribuidas dentro de la guía de ondas. Por ejemplo, si estamos diseñando un interruptor de diodo como un Diodo PIN utilizando dos diodos de derivación con espacios de longitud de onda de 3/4 por separado, utilice la longitud de onda guía (3/4) en su diseño. En una guía de ondas, la longitud de onda guiada es más larga comparándola en el espacio libre.

Frecuencias de corte

Existen diferentes tipos de modos de transmisión que admiten una guía de ondas. Pero el modo de transmisión normal dentro de la guía de ondas rectangular se conoce como TE10. La longitud de onda de corte superior o la frecuencia de corte inferior usada para este modo es extremadamente simple. La frecuencia de corte superior es exactamente una octava por encima de la inferior.

λ corte superior = 2 x a

Fcorte inferior= c / 2a (GHz)

a = dimensión de pared ancha

c = velocidad de la luz

Los límites de operación habituales utilizados para la guía de ondas rectangular son rangos del 125% al ​​189% de la frecuencia de corte más baja. Por lo tanto, la frecuencia de corte de WR90 es 6.557 GHz y la banda de operación habitual variará de 8.2 GHz a 12.4 GHz. El funcionamiento de la guía se detendrá en la frecuencia de corte más baja.

Relación entre la velocidad de la longitud de onda del sonido y la frecuencia

Una onda de sonido viaja a una velocidad particular y también tiene propiedades como la longitud de onda y la frecuencia. La velocidad del sonido se puede observar en un espectáculo de fuegos artificiales. El resplandor de una explosión se observa bien una vez que su sonido se escucha claramente, las ondas sonoras viajan a una velocidad fija que es mucho más lenta en comparación con la luz.

La frecuencia del sonido se puede notar directamente, lo que se conoce como tono. La longitud de onda del sonido no se detecta directamente, sin embargo, se encuentra evidencia indirecta dentro de la conexión del tamaño del instrumento musical junto con el tono.

La relación entre la velocidad de la longitud de onda del sonido y la frecuencia es la misma para todas las ondas.

Vw = fλ

Donde 'Vw' es la velocidad del sonido.

'F' es la frecuencia

'Λ' es la longitud de onda.

Una vez que la onda de sonido comienza a viajar de un medio a otro, se puede cambiar la velocidad del sonido. Pero, por lo general, la frecuencia sigue siendo muy similar, ya que es similar a una oscilación impulsada. Si 'Vw' cambia y la frecuencia sigue siendo la misma, después de eso la longitud de onda debe ser cambiado. Cuando la velocidad del sonido es más alta, entonces su longitud de onda es más alta para una frecuencia específica.