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von Ron Kurtus (überarbeitet am 2. März 2015)p Die Eigenschaften einer Wellenform sind, dass sie eine Amplitude, Wellenlänge, Frequenz und Geschwindigkeit hat. Die Amplitude ist die Höhe einer Welle oder deren Intensität. Die Wellenlänge ist der Abstand zwischen Amplitudenmaxima. Die Frequenz gibt an, wie oft sich die Maxima oder Kämme an einem bestimmten Punkt vorbeibewegen. Und schließlich ist die Geschwindigkeit — oder wie schnell sich die Welle bewegt – das Produkt der Frequenz mal der Wellenlänge (v = fλ).
Die Frequenzeinheiten sind in Hertz (Hz) oder seinen Vielfachen. Die Wellenlängeneinheiten sind in Metern, Vielfachen oder Bruchteilen eines Meters. Mit zunehmender Frequenz nimmt die Wellenlänge ab, vorausgesetzt, die Geschwindigkeit wird konstant gehalten. Zum Beispiel haben Wellen bei extrem hohen Frequenzen sehr kurze Wellenlängen.
Exponentialleistungen von 10 werden verwendet, wenn Frequenzen oder Wellenlängen sehr groß werden. Sehr kurze Wellenlängen werden als negative Exponentiale bezeichnet.
Zu den Fragen, die Sie möglicherweise haben, gehören:
- Was ist die Exponentialnotation mit 10?
- Was sind die Frequenzbegriffe?
- Was sind die Wellenlängenbegriffe?
Diese Lektion beantwortet diese Fragen. Nützliches Werkzeug: Einheitenumrechnung
Potenzen von 10
Eine bequeme Möglichkeit, große und kleine Zahlen auszudrücken, besteht darin, Exponenten oder Potenzen von 10 zu verwenden, die Vielfache von 10 sind.
Große Zahlen
Sie können eine große Zahl wie 1.000.000 als Exponenten oder Potenz von 10 bezeichnen, indem Sie die Anzahl der Nullen zählen und die Zahl als 106 oder 1 *106 schreiben.
Wenn die Zahl 300.000.000 wäre, würden Sie sie als 3 *108 schreiben.
Wenn die Zahl 2.524.200 wäre, würden Sie sie abrunden und die wissenschaftliche Notation einer Zahl kleiner als 10 mit zwei Dezimalstellen verwenden, z. B. den ungefähren Wert von 2,52 * 106..
Andere äquivalente Notationen für eine Zahl wie 3*108 sind 3*10^8 und 3E8.
Kleine Zahlen
Nach der gleichen Methode für eine kleine Zahl 1/100,000 = 1/105, da 100.000 5 Nullen hat. Das kann als 10-5 geschrieben werden. Beachten Sie, dass die Dezimalversion von 1/100.000 0,00001 ist, die nur 4 Nullen nach dem Dezimalpunkt enthält. Es ist etwas, dessen man sich bewusst sein muss. Einige andere Beispiele sind:
3/10,000,000 = 0.0000003 = 3*10-7
0,00252 = 2,52 *10-4
0,000000004026 rundet auf 4,03 *10-9 ab
Frequenzen
Frequenzen werden in Hertz (Hz) gemessen, was Zyklen oder Wellenberge pro Sekunde bedeutet. Sie können die Frequenz mit den Symbolversionen, als große Zahl oder als Exponent schreiben.
| Symbol | Zahl | Exponent |
|---|---|---|
| 1 Hz (Hertz) | 1 Hz | 1 Hz |
| 1 kHz (Kilohertz) | 1000 Hz | 1*103 Hz |
| 1 MHz (Megahertz) | 1.000.000 Hz | 1*106 Hz |
| 1 GHz (Gigahertz) | 1.000.000.000 Hz | 1*109 Hz |
Die Frequenz einiger Wellenformen wie einer Tsunami-Wasserwelle kann sehr langsam durchlaufen. In einem solchen Fall kann die Frequenz in Zyklen pro Minute oder Stunde angegeben werden. 1/3600 Hz ist 1 Zyklus pro Stunde.
Wellenlängen
Wellenlängen werden normalerweise im metrischen oder SI-System ausgedrückt, da Vielfache von 10 bequemer sind. Wellenlängen können von vielen Kilometern Länge bis zu extrem kurzen Längen oder Bruchteilen eines Meters reichen.
| Name | Meter | Exponent |
|---|---|---|
| 1 km (Kilometer) | 1000 m (Meter) | 1*103 m |
| 1 m | 1 m | >1 m |
| 1 cm (Zentimeter) | 0.01 m | 1*10-2 m |
| 1 mm (Millimeter) | 0,001 m | 1*10-3 m |
| 1 µm (Mikrometer oder Mikron) | 0,000001 m | 1*10-6 m |
| 1 nm (nanometer) | 0,000000001 mt | 1*10-9 mt |
| 1 Å (Angstrom) | 0,1 nm | 1*10-10 mt |
Zusammenfassung
Die Beziehung zwischen Frequenz und Wellenlänge besteht darin, dass — für eine gegebene Geschwindigkeit — mit zunehmender Frequenz die Wellenlänge abnimmt. Bei extrem hohen Frequenzen können Sie sehr kurze Wellenlängen haben.
Da Frequenzzahlen sehr groß werden, werden sie mit Phrasen wie „mega“ und „giga“ oder mit Potenzen von 10 bezeichnet. Eine sehr kurze Wellenlänge wird als negatives Exponential bezeichnet.
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