Πώς σχετίζονται μια ενέργεια και το πλάτος;

Η σχέση μεταξύ ενέργειας και εύρους εξαρτάται από τον τύπο του κύματος:

για μηχανικά κύματα (όπως κύματα σε συμβολοσειρά ή ηχητικά κύματα):

* Η ενέργεια είναι ανάλογη προς το τετράγωνο του εύρους.

Αυτό σημαίνει:

* διπλασιάζοντας τα τετραπλασιάματα εύρους της ενέργειας.

* Το τριπλό πλάτος αυξάνει την ενέργεια κατά συντελεστή εννέα.

Ο λόγος για αυτή τη σχέση είναι ότι η ενέργεια ενός κύματος σχετίζεται με την ποσότητα κίνησης των σωματιδίων στο μέσο. Το μεγαλύτερο πλάτος σημαίνει ότι τα σωματίδια κινούνται περαιτέρω, τα οποία μεταφράζονται σε μεγαλύτερη ενέργεια.

για ηλεκτρομαγνητικά κύματα (όπως ελαφριά κύματα):

* Η ενέργεια ενός φωτονίου είναι ανάλογη με τη συχνότητα του, όχι το εύρος του.

Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα κβαντοποιούνται, που σημαίνει ότι υπάρχουν ως διακριτά πακέτα ενέργειας που ονομάζονται φωτόνια. Η ενέργεια ενός φωτονίου καθορίζεται από τη συχνότητά του, όχι το εύρος του.

Σημαντική σημείωση:

* Ενώ το πλάτος ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος δεν σχετίζεται άμεσα με την ενέργεια του, σχετίζεται με την ένταση του κύματος. Η ένταση αναφέρεται στην ισχύ ανά περιοχή μονάδας και είναι ανάλογη προς το τετράγωνο του εύρους.

Συνοπτικά:

* Για τα μηχανικά κύματα, η ενέργεια σχετίζεται άμεσα με το εύρος.

* Για ηλεκτρομαγνητικά κύματα, η ενέργεια σχετίζεται με τη συχνότητα και η ένταση σχετίζεται με το πλάτος.