Ποια συστατικά κύματος καθορίζουν μια ενέργεια κυμάτων;
1. Πλάτος: Αυτή είναι η μέγιστη μετατόπιση ενός κύματος από τη θέση ανάπαυσης. Όσο υψηλότερο είναι το εύρος, τόσο περισσότερη ενέργεια μεταφέρει το κύμα. Σκεφτείτε το έτσι:Ένα μεγαλύτερο κύμα έχει περισσότερο νερό που κινείται προς τα πάνω και προς τα κάτω, και έτσι περισσότερη ενέργεια.
2. Συχνότητα (ή μήκος κύματος): Αν και δεν είναι τόσο άμεσα διαισθητικό όσο το πλάτος, η συχνότητα διαδραματίζει επίσης καθοριστικό ρόλο. Εδώ είναι γιατί:
* Συχνότητα: Αυτός είναι ο αριθμός των κύκλων κύματος που περνούν ένα σημείο σε μια δεδομένη χρονική στιγμή. Η υψηλότερη συχνότητα σημαίνει περισσότερη ενέργεια.
* μήκος κύματος: Αυτή είναι η απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών κορυφών (ή κοιλιακών) ενός κύματος. Η συχνότητα και το μήκος κύματος είναι αντιστρόφως αναλογικά:η υψηλότερη συχνότητα σημαίνει μικρότερο μήκος κύματος και αντίστροφα.
Σχέση μεταξύ πλάτους, συχνότητας και ενέργειας:
* Για τα κύματα όπως ο ήχος και το φως, η ενέργεια είναι ανάλογη προς το τετράγωνο του πλάτους και άμεσα ανάλογη με τη συχνότητα. Αυτό σημαίνει ότι ο διπλασιασμός του εύρους τετραπλασιάζει την ενέργεια, ενώ διπλασιάζοντας τη συχνότητα διπλασιάζει την ενέργεια.
* Για κύματα όπως τα κύματα νερού, η ενέργεια είναι ανάλογη προς το τετράγωνο του πλάτους και το τετράγωνο της συχνότητας. Αυτό σημαίνει ότι ο διπλασιασμός του εύρους τετραπλασιάζει την ενέργεια και ο διπλασιασμός της συχνότητας τετραπλασιάζει την ενέργεια.
Συνοπτικά:
* Η ενέργεια ενός κύματος σχετίζεται άμεσα με το πλάτος του.
* Η ενέργεια ενός κύματος σχετίζεται επίσης με τη συχνότητα του (ή το μήκος κύματος). Όσο υψηλότερη είναι η συχνότητα (μικρότερο του μήκους κύματος), τόσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια που μεταφέρει το κύμα.
