Tài liệu Bước sóng, chu kỳ sóng và tần số sóng pdf

Bước sóng Bước sóng là khoảng cách giữa hai đỉnh sóng điểm mà sóng đạt giá trị lớn nhất, hoặc tổng quát là giữa hai cấu trúc lặp lại của sóng, tại một thời điểm nhất định.. Liên hệ với

Bước sóng

Bước sóng là khoảng cách giữa hai đỉnh sóng (điểm mà sóng đạt giá trị lớn nhất), hoặc

tổng quát là giữa hai cấu trúc lặp lại của sóng, tại một thời điểm nhất định Nó thường được viết tắt bằng chữ Hy Lạp lambda (λ)

Liên hệ với chu kỳ

Chu kỳ T của sóng theo định nghĩa là thời gian ngắn nhất mà một cầu trúc sóng lặp lại tại

một điểm Thời gian này bằng khoảng cách giữa hai cấu trúc lặp lại, bước sóng (λ), chia

cho vận tốc lan truyền của sóng, v:

λ = v T

Liên hệ với tần số

Tần số f của sóng, hay số đỉnh sóng đi qua một điểm trong một đơn vị thời gian, là nghịch

đảo của chu kỳ sóng Do vậy

λ = v/f

Với sóng điện từ (radio, vi sóng, ) liên hệ này xấp xỉ là: bước sóng (đo bằng mét) = 300 / tần số (đo bằng MHz)

Trong quang hình

Sóng ánh sáng (và có thể một số sóng điện từ khác) khi đi vào các môi trường (không phải là chân không) thì bước sóng của chúng bị giảm do vận tốc giảm, mặc dù tần số của sóng không đổi Xem thêm vận tốc ánh sáng

Trong nhiều môi trường truyền ánh sáng, vận tốc giảm n lần với n là chiết suất của môi

trường Do vậy:

Với:

λ0 là bước sóng trong chân không

Khi không nói rõ, bước sóng của bức xạ điện từ thường được hiểu là bước sóng trong chân không

Với sóng hạt

Louis-Victor de Broglie đã khám phá ra rằng mọi hạt với động lượng p đều có thể coi

như một "chùm sóng", còn gọi là sóng de Broglie, với bước sóng:

với h là hằng số Planck

Theo công thức này, các sóng có bước sóng càng ngắn có động lượng và do đó năng lượng càng cao

Chu kỳ

Trong khoa học và đời sống nói chung, chu kỳ là khoảng thời gian giữa hai lần lặp lại

liên tiếp của một sự việc, hay thời gian để kết thúc một vòng quay, một chu trình Như vậy đơn vị đo chu kỳ là đơn vị đo thời gian

Trong toán học và một số lĩnh vực khác, chu kỳ có thể hiểu là độ dài giữa hai cấu trúc lặp lại

Trong chuyển động sóng

Trong chuyển động sóng, chu kỳ là thời gian giữa hai lần xuất hiện liên tiếp của đỉnh sóng tại một điểm

Liên hệ với tần số

Chu kỳ T là nghịch đảo của tần số f:

T=1/f

Liên hệ với bước sóng

Chu kỳ T bằng thời gian để sóng đi với vận tốc v đi hết một bước sóng λ:

Tần số

Sóng điều hoà với tần số khác nhau Các sóng bên dưới có tần số cao hơn các sóng bên trên

Tần số là số lần cùng một hiện tượng lặp lại trên một đơn vị thời gian

Để tính tần số, chọn một khoảng thời gian, đếm số lần xuất hiện của hiện tượng trong thời gian ấy, rồi chia số này cho khoảng thời gian đã chọn

Như vậy đơn vị đo tần số là nghịch đảo đơn vị đo thời gian Trong hệ đo lường quốc tế, đơn vị này là Hz đặt tên theo nhà vật lý Đức, Heinrich Rudolf Hertz 1 Hz cho biết tần số lặp lại của sự việc đúng bằng 1 lần trong mỗi giây:

Đơn vị khác: số vòng quay một phút (rpm) cho tốc độ động cơ, số nhịp đập một phút cho nhịp tim, nốt nhạc trong âm nhạc

Liên hệ với chu kỳ

Tần số có thể tính qua liện hệ với chu kỳ, thời gian giữa hai lần xuất hiện liên tiếp của sự

việc Tần số f bằng nghịch đảo chu kỳ T:

Trong chuyển động sóng

Trong chuyển động sóng, tần số là số lần quan sát thấy đỉnh sóng tại một điểm trong một đơn vị thời gian Tần số sóng âm trong âm nhạc còn được đặc trưng bởi nốt nhạc

Liên hệ với bước sóng

Bước sóng của sóng bằng chu kỳ nhân vận tốc sóng Do vậy tần số f bằng vận tốc sóng v

chia cho bước sóng λ:

Trong các môi trường truyên sóng

Khi sóng đi qua các môi trường khác nhau, tần số không thay đổi (nhưng vận tốc và bước sóng có thể thay đổi)

Ví dụ

• Nốt La trên nốt Đô trung nay được chuẩn hoá tại tần số 440 Hz Các nốt nhạc khác đều được điều chỉnh theo chuẩn này

• Âm thanh tai người nghe thấy được có tần số trong khoảng 100 Hz đến hơn 10.000 Hz Trẻ sơ sinh có thể nghe âm thanh cao đến 20.000Hz

• Tần số dòng điện xoay chiều trong sinh hoạt đời thường ở Việt Nam và ở Châu

Âu là 50 Hz; trong khi ở Bắc Mỹ là 60 Hz