Aallon nopeus vs aaltotaajuus
Aallon nopeus ja aaltotaajuus ovat aallon kaksi erittäin tärkeää ominaisuutta. Aallon nopeus kuvaa kuinka nopeasti energia etenee. Aaltotaajuus kuvaa kuinka nopeasti aalto värähtelee. Molemmat näistä ominaisuuksista ovat erittäin tärkeitä aallon määrittelyssä ja kuvauksessa. Näiden käsitteiden asianmukainen tuntemus vaaditaan, jotta voimme pärjätä esimerkiksi klassisen mekaniikan, kvanttimekaniikan ja jopa yksinkertaisten alojen kuten akustiikan aloilla. Tässä artikkelissa aiomme keskustella mitä aaltotaajuus ja aallon nopeus ovat, niiden määritelmät, aallon nopeuden ja aaltotaajuuden samankaltaisuudet ja lopuksi aallon nopeuden ja aaltotaajuuden erot.
Aaltotaajuus
Taajuus on käsite, josta keskustellaan esineiden jaksollisissa liikkeissä. Taajuuden käsitteen ymmärtämiseksi tarvitaan oikea tuntemus jaksollisista liikkeistä. Jaksollista liikettä voidaan pitää mihin tahansa liikkeeseen, joka toistaa itsensä kiinteänä ajanjaksona. Auringon ympäri kiertävä planeetta on ajoittainen liike. Maan ympäri kiertävä satelliitti on jaksottainen liike; jopa tasapainopallosarjan liike on jaksollinen liike. Suurin osa kohtaamistamme jaksollisista liikkeistä ovat pyöreitä, lineaarisia tai puoliympyrän muotoisia. Jaksollisella liikkeellä on taajuus. Taajuus tarkoittaa kuinka usein tapahtuma on. Yksinkertaisuuden vuoksi otamme taajuuden esiintyminä sekunnissa. Säännölliset liikkeet voivat olla joko tasaisia tai epätasaisia. Yhdenmukaisella voi olla tasainen kulmanopeus. Funktioilla, kuten amplitudimodulaatiolla, voi olla kaksinkertaiset jaksot. Ne ovat jaksollisia toimintoja, jotka on koteloitu muihin jaksollisiin toimintoihin. Aaltotaajuus on ominaisuus, jonka aallon lähde määrittää. Aalloilla, kuten valolla ja äänellä, aallon taajuus pysyy samana riippumatta väliaineesta, jolla se kulkee.
Aallon nopeus
Aallon nopeus on nopeus, jota aalto etenee väliaineessa. Aallon nopeus on väliaineen ominaisuus. Tätä voidaan kuvata termillä impedanssi. Impedanssi on väliaineen vastus aallon etenemiseen. Suuremman impedanssin omaava väliaine saa aallon liikkumaan hitaammin, kun taas matalamman impedanssin omaava aalto kulkee nopeammin. Aallon nopeuden ja aaltotaajuuden välinen yhteys saadaan kuuluisasta yhtälöstä V = f λ, jossa V on aallon nopeus, f on aallon taajuus ja λ on aallonpituus. Väliaineen impedanssi riippuu myös aallon taajuudesta.
Mitä eroa on aallon nopeudella ja aaltotaajuudella?
• Aallon nopeus on nopeusarvo, joka mitataan metreinä sekunnissa. Aaltotaajuus on taajuusarvo, joka mitataan hertseinä.
• Aallon nopeus on väliaineen ominaisuus tietyn tyyppiselle aallolle. Aaltotaajuus on lähteen taajuuden määrittämä ominaisuus.
• Aaltotaajuus pysyy vakiona riippumatta väliaineesta, jolla aalto liikkuu. Aallon nopeus muuttuu väliaineen kanssa. Tämä aallon nopeuden muutos aiheuttaa havaintoja, kuten taittumisen.
