Gehst du gerne an den Strand?

Im Sommer geht fast jeder gerne an den Strand. Sie können schwimmen, picknicken und an ihrer Bräune arbeiten. Aber wenn Sie zu viel Sonne bekommen, können Sie brennen. Ein bestimmter Satz von Sonnenwellenlängen ist besonders schädlich für die Haut. Dieser Teil des Soar-Spektrums ist als UV B mit Wellenlängen von 280-320 nm bekannt. Sonnenschutzmittel schützen die Haut sowohl vor unmittelbaren Hautschäden als auch vor der langfristigen Möglichkeit von Hautkrebs.

Wellen

Wellen zeichnen sich durch ihre repetitive Bewegung aus. Stellen Sie sich ein Spielzeugboot vor, das in einem Wellenbad auf den Wellen reitet. Wenn die Wasserwelle unter dem Boot vorbeifährt, bewegt sie sich regelmäßig und wiederholt auf und ab. Während sich die Welle horizontal bewegt, fährt das Boot nur vertikal auf und ab. Die folgende Abbildung zeigt zwei Beispiele für Wellen.

Abbildung 1. (A) Eine Welle besteht aus abwechselnden Kämmen und Tälern. Die Wellenlänge (λ) ist definiert als der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden identischen Punkten auf der Wellenform. Die Amplitude ist die Höhe der Welle. (B) Eine Welle mit einer kurzen Wellenlänge (top) hat eine hohe Frequenz, weil mehr Wellen einen bestimmten Punkt in einer bestimmten Zeit passieren. Eine Welle mit einer längeren Wellenlänge (unten) hat eine niedrigere Frequenz.

Ein Wellenzyklus besteht aus einer vollständigen Welle — beginnend am Nullpunkt, hinauf zu einem Wellenkamm, zurück zu einem Wellentrog und wieder zurück zum Nullpunkt. Die Wellenlänge einer Welle ist der Abstand zwischen zwei beliebigen entsprechenden Punkten auf benachbarten Wellen. Es ist am einfachsten, die Wellenlänge einer Welle als Abstand von einem Wellenkamm zum nächsten zu visualisieren. In einer Gleichung wird die Wellenlänge durch den griechischen Buchstaben lambda (λ) dargestellt. Je nach Wellentyp kann die Wellenlänge in Metern, Zentimetern oder Nanometern (1 m = 109 nm) gemessen werden. Die Frequenz, dargestellt durch den griechischen Buchstaben nu (ν), ist die Anzahl der Wellen, die in einer bestimmten Zeit einen bestimmten Punkt passieren. Typischerweise wird die Frequenz in Einheiten von Zyklen pro Sekunde oder Wellen pro Sekunde gemessen. Eine Welle pro Sekunde wird auch Hertz (Hz) genannt und ist in SI−Einheiten eine reziproke Sekunde (s-1).

Abbildung B oben zeigt eine wichtige Beziehung zwischen der Wellenlänge und der Frequenz einer Welle. Die obere Welle hat eindeutig eine kürzere Wellenlänge als die zweite Welle. Wenn Sie sich jedoch an einem stationären Punkt vorstellen, an dem diese Wellen vorbeigehen, würden in einer bestimmten Zeit mehr Wellen der ersten Art vorbeigehen. Somit ist die Frequenz der ersten Wellen größer als die der zweiten Wellen. Wellenlänge und Frequenz sind daher umgekehrt verwandt. Wenn die Wellenlänge einer Welle zunimmt, nimmt ihre Frequenz ab. Die Gleichung, die die beiden in Beziehung setzt, lautet:

c = λν

Die Variable c ist die Lichtgeschwindigkeit. Damit die Beziehung mathematisch gilt, muss bei Verwendung der Lichtgeschwindigkeit in m / s die Wellenlänge in Metern und die Frequenz in Hertz angegeben werden.

Glossar