Μια κεραία ικανή να μεταδίδει ή να λαμβάνει ηλεκτρομαγνητικά (EM) κύματα. Παραδείγματα αυτών των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων περιλαμβάνουν το φως από τον ήλιο και τα κύματα που λαμβάνονται από το κινητό σας τηλέφωνο. Τα μάτια σας είναι κεραίες λήψης που ανιχνεύουν ηλεκτρομαγνητικά κύματα σε μια συγκεκριμένη συχνότητα. «Βλέπετε χρώματα (κόκκινο, πράσινο, μπλε) σε κάθε κύμα. Το κόκκινο και το μπλε είναι απλώς διαφορετικές συχνότητες κυμάτων που μπορούν να ανιχνεύσουν τα μάτια σας.»
Όλα τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα διαδίδονται στον αέρα ή στο διάστημα με την ίδια ταχύτητα. Αυτή η ταχύτητα είναι περίπου 671 εκατομμύρια δολάρια ανά ώρα (1 δισεκατομμύριο χιλιόμετρα ανά ώρα). Αυτή η ταχύτητα ονομάζεται ταχύτητα του φωτός. Αυτή η ταχύτητα είναι περίπου ένα εκατομμύριο φορές μεγαλύτερη από την ταχύτητα των ηχητικών κυμάτων. Η ταχύτητα του φωτός θα γραφόταν στην εξίσωση για "C". Θα μετρήσουμε τη διάρκεια του χρόνου σε μέτρα, σε δευτερόλεπτα και σε κιλά. Εξισώσεις για το μέλλον που πρέπει να θυμόμαστε.
Πριν ορίσουμε τη συχνότητα, πρέπει να ορίσουμε τι είναι τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Πρόκειται για ένα ηλεκτρικό πεδίο που εξαπλώνεται μακριά από κάποια πηγή (κεραία, ήλιο, ραδιοφωνικό πύργο, οτιδήποτε). Όταν ταξιδεύει σε ένα ηλεκτρικό πεδίο, υπάρχει ένα μαγνητικό πεδίο που σχετίζεται με αυτό. Αυτά τα δύο πεδία σχηματίζουν ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα.
Το σύμπαν επιτρέπει σε αυτά τα κύματα να λάβουν οποιοδήποτε σχήμα. Αλλά το πιο σημαντικό σχήμα είναι το ημιτονοειδές κύμα. Αυτό απεικονίζεται στο Σχήμα 1. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ποικίλλουν ανάλογα με την τοποθεσία και τον χρόνο. Οι χωρικές αλλαγές φαίνονται στο Σχήμα 1. Οι αλλαγές στο χρόνο φαίνονται στο Σχήμα 2.
Σχήμα 1. Ημιτονοειδές κύμα ως συνάρτηση της θέσης.
σχήμα 2. Σχεδιάστε ένα ημιτονοειδές κύμα ως συνάρτηση του χρόνου.
Τα κύματα είναι περιοδικά. Το κύμα επαναλαμβάνεται μία φορά κάθε δευτερόλεπτο σε σχήμα "Τ". Παρουσιαζόμενο ως συνάρτηση στο χώρο, ο αριθμός των μέτρων μετά την επανάληψη του κύματος δίνεται εδώ:
Αυτό ονομάζεται μήκος κύματος. Η συχνότητα (γράφεται "F") είναι απλώς ο αριθμός των πλήρων κύκλων που ολοκληρώνει ένα κύμα σε ένα δευτερόλεπτο (ο κύκλος των διακοσίων ετών θεωρείται ως συνάρτηση του χρόνου γραμμένο στα 200 Hz ή 200 "hertz" ανά δευτερόλεπτο). Μαθηματικά, αυτός είναι ο παρακάτω τύπος.
Το πόσο γρήγορα περπατάει κάποιος εξαρτάται από το μέγεθος του βήματος (μήκος κύματος) πολλαπλασιασμένο με τον ρυθμό των βημάτων του (συχνότητα). Η ταχύτητα της κυματικής κίνησης είναι παρόμοια. Το πόσο γρήγορα ταλαντώνεται ένα κύμα ("F") πολλαπλασιασμένο με το μέγεθος των βημάτων που κάνει το κύμα σε κάθε περίοδο ( ) δίνει την ταχύτητα. Πρέπει να θυμάστε τον ακόλουθο τύπο:
Συνοψίζοντας, η συχνότητα είναι ένα μέτρο της ταχύτητας ταλάντωσης ενός κύματος. Όλα τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ταξιδεύουν με την ίδια ταχύτητα. Επομένως, εάν ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα ταλαντώνεται ταχύτερα από ένα κύμα, το ταχύτερο κύμα πρέπει επίσης να έχει μικρότερο μήκος κύματος. Μεγαλύτερο μήκος κύματος σημαίνει χαμηλότερη συχνότητα.
Ώρα δημοσίευσης: 01-12-2023
