Unterschied zwischen Wellenlänge und Periode

Hauptunterschied -Wellenlänge vs. Periode

Wellenlänge und Periode sind zwei verschiedene, aber verwandte Eigenschaften von Wellen. Das Hauptunterschied zwischen Wellenlänge und Periode ist das Wellenlänge ist der kürzeste Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Punkten einer Welle, die in Phase sind während Periode ist die Zeit, die eine vollständige Schwingung an einem bestimmten Punkt benötigt.

Was ist Wellenlänge?

Wellen bestehen aus Schwingungen. Wenn Sie ein Ende eines Seils wie in der folgenden Abbildung gezeigt auf und ab bewegen, bewegen sich die "Wackeln" entlang des Seils. Um ein Wackeln am Seil entlang zu transportieren, sollte sich jedes Partikel am Seil auf und ab bewegen. Zum Beispiel ist zu der im Diagramm unten dargestellten Zeit das Teilchen bei A an der höchsten Position (Spitze) seiner Auf-Ab-Bewegung. Da sich die Welle nach rechts bewegt, sollte sich ein Partikel, der sich etwas rechts von A befindet, nach oben bewegen, es wäre auf einem Höhepunkt). Dies ist der Fall für ein Teilchen bei B. Ein Teilchen bei C wäre ebenfalls auf dem Weg nach oben, etwas schneller als das Teilchen bei B (es würde sich auf die Geschwindigkeit von B verlangsamen, wenn es das gleiche Niveau erreicht)..

Wellen an einem Seil machen

Ein Partikel an A 'befindet sich ebenfalls an der Peakposition. Ein Teilchen bei B 'befindet sich auf derselben Stufe (oder "Phase") seiner Auf-Ab-Bewegung wie das Teilchen bei B. In ähnlicher Weise befinden sich die Teilchen bei C und C' auch auf derselben Stufe ihrer Auf-Ab-Bewegung. Der kürzeste Abstand zwischen zwei benachbarten Punkten einer Welle, die sich in derselben Phase befinden, wird als Wellenlänge bezeichnet. Eine Wellenlänge wird oft mit dem griechischen Buchstaben bezeichnet Lambda (). Also für dieses Diagramm die Abstände . Dieser Abstand ist im Diagramm durch grüne Pfeile gekennzeichnet. Beachten Sie, dass der Abstand zwischen zwei Spitzen oder Tälern einer Welle eine Wellenlänge beträgt.

In Bezug auf eine Longitudinalwelle, die sich aus Kompressionen und Verdünnungen zusammensetzt, ist die Wellenlänge gleich dem kürzesten Abstand zwischen zwei benachbarten Kompressionen oder Verdünnungen. Dies ist im folgenden Diagramm dargestellt:

Wellenlänge in einer Longitudinalwelle

Elektromagnetische Wellen bestehen nicht aus Teilchen, die zur Übertragung physikalisch schwingen. Daher ist die Wellenlänge für elektromagnetische Wellen die kürzeste Entfernung zwischen zwei Punkten, deren elektrische Felder in der gleichen Phase liegen. Wenn Sie einen Graphen der Verschiebung als Funktion der Position darstellen, würde der Abstand zwischen zwei Peaks oder zwei Tälern im Graphen im Allgemeinen eine Wellenlänge darstellen:

Wellenlänge, dargestellt in einem Diagramm der Verschiebung über der Position

Da die Wellenlänge ein Längenmaß ist, wird sie in Metern gemessen.

Was ist die Periode?

Wie bereits erwähnt, bestehen Wellen aus Schwingungen. Die Zeit, die zum Abschließen einer Schwingung benötigt wird, wird als Periode bezeichnet. Periode wird oft als bezeichnet . Wenn Sie die Verschiebung eines betrachten Einzelpunkt über einem Zeitintervall und stellen Sie eine Grafik dar, wie sich die Verschiebung als Funktion der Zeit ändert, dann wird eine Periode durch den Abstand zwischen zwei Spitzen oder zwei Tälern dargestellt. Dies ist in der nachstehenden Grafik dargestellt. Da period ein Zeitintervall misst, wird es in Sekundeneinheiten gemessen.

Die Periode ist in einem Diagramm der Verschiebung über der Zeit dargestellt

Der Kehrwert der Periode ist bekannt als Frequenz (). Das ist,

Frequenz gibt die Anzahl der vollständigen Schwingungen pro Zeiteinheit, und es wird in Hertz (Hz) gemessen. Zum Beispiel beträgt die Frequenz der Musiknote "mittleres C" etwa 261,6 Hz. Das heißt, um diese Note zu erzeugen, müssen die Partikel vibrieren, so dass jede vollständige Vibration eines dieser Partikel dauert .

Die Periode einer Welle und ihre Wellenlänge hängen von der Geschwindigkeit der Welle ab. Während einer Periode läuft die Welle eine Strecke von einer Wellenlänge (die Position von Spitzen und Tälern zu einer gegebenen Zeit auf einer Welle wäre identisch mit der Position von Spitzen und Tälern eine Periode später) - jeder Peak ist zu der besetzten Position gefahren von der vorherigen Spitze vor einer Periode). Deshalb, wenn die Geschwindigkeit der Welle ist , dann:

Unterschied zwischen Wellenlänge und Periode

Definition

Wellenlänge ist der kürzeste Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Punkten einer Welle, deren Schwingungen in Phase sind.

Zeitraum ist die Zeit, die benötigt wird, um eine volle Oszillation abzuschließen.

Einheiten

Wellenlänge ist ein Maß für eine Entfernung. Daher hat es SI-Einheiten von Metern.

Zeitraum ist ein Maß für ein Zeitintervall. Daher hat es SI-Einheiten von Sekunden.

Darstellung in einer Grafik

Wellenlänge wird durch den Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Spitzen / Tälern in einem Verschiebungs-Positions-Diagramm angegeben.

Zeitraum wird durch den Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Peaks in einem Diagramm Verschiebung vs. Zeit angegeben.

Bild mit freundlicher Genehmigung

"Welle in einem Seil." Von CK-12 Foundation (Datei: High School Chemistry.pdf, Seite 178) [CC BY-SA 3.0], über Wikimedia Commons (Modifiziert)

“4. Oberton oder 5. Harmonische. zufällige molekulare Darstellung ”von Lookang (Eigene Arbeit) [Public Domain], über Wikimedia Commons (Modified)