Πώς σχετίζεται η συχνότητα και το πλάτος ενός κύματος μαθηματικά;
* Συχνότητα αναφέρεται στον αριθμό των κύκλων κύματος που περνούν ένα δεδομένο σημείο σε μια μονάδα χρόνου. Μετρείται στο Hertz (Hz), όπου 1 Hz ισούται με έναν κύκλο ανά δευτερόλεπτο.
* πλάτος αναφέρεται στη μέγιστη μετατόπιση ενός κύματος από τη θέση ανάπαυσης. Μετράται στις ίδιες μονάδες με την ποσότητα που ταλαντεύεται (π.χ. μετρητές για ένα ηχητικό κύμα, βολτ για ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα).
Παράδειγμα:
Εξετάστε δύο ηχητικά κύματα:
* κύμα a: Έχει υψηλή συχνότητα (υψηλό βήμα) και χαμηλό πλάτος (ήσυχο ήχο).
* κύμα b: Έχει χαμηλή συχνότητα (χαμηλή πίσσα) και υψηλό πλάτος (δυνατός ήχος).
Αυτά τα δύο κύματα έχουν διαφορετικές συχνότητες και πλάτη, αποδεικνύοντας ότι αυτές οι ιδιότητες είναι ανεξάρτητες μεταξύ τους.
Ωστόσο, είναι σημαντικό να σημειώσετε:
* Η ενέργεια ενός κύματος είναι άμεσα ανάλογο προς το τετράγωνο του εύρους του. Έτσι, ένα κύμα με υψηλότερο πλάτος φέρει περισσότερη ενέργεια από ένα κύμα με χαμηλότερο πλάτος.
* Η ενέργεια ενός κύματος είναι επίσης ανάλογο της συχνότητας του. Ένα κύμα με υψηλότερη συχνότητα φέρει περισσότερη ενέργεια από ένα κύμα με χαμηλότερη συχνότητα.
Επομένως, ενώ η συχνότητα και το πλάτος είναι ανεξάρτητες, και οι δύο επηρεάζουν την ενέργεια που μεταφέρεται από ένα κύμα.
