Aallonpituus vs amplitudi
Aallonpituus ja amplitudi ovat a altojen ja värähtelyjen kaksi ominaisuutta. Aallonpituus on aallon ominaisuus, mutta amplitudi on aallon ja värähtelyn ominaisuus. Aallonpituuden ja amplitudin käsitteitä käytetään laaj alti sellaisilla aloilla kuin aallot ja värähtelyt, viestintä, valo ja muu sähkömagneettinen säteily sekä monilla muilla aloilla. Tässä artikkelissa aiomme keskustella, mitä aallonpituus ja amplitudi ovat, niiden määritelmiä, yhtäläisyyksiä näiden kahden välillä, niiden sovelluksia ja lopuksi aallonpituuden ja amplitudin eroa.
Amplitudi
Amplitudi on jaksollisen liikkeen erittäin tärkeä ominaisuus. Amplitudin käsitteen ymmärtämiseksi on ymmärrettävä harmonisten liikkeiden ominaisuudet. Yksinkertainen harmoninen liike on liike, jossa siirtymän ja nopeuden välinen suhde on muotoa a=-ω2x, jossa "a" on kiihtyvyys ja "x" on siirtymä. Kiihtyvyys ja siirtymä ovat vastakkaisia. Tämä tarkoittaa, että kohteeseen kohdistuva nettovoima on myös kiihtyvyyden suunnassa. Tämä suhde kuvaa liikettä, jossa kohde värähtelee keskipisteen ympäri. Voidaan nähdä, että kun siirtymä on nolla, myös esineeseen kohdistuva nettovoima on nolla. Tämä on värähtelyn tasapainopiste. Objektin suurin siirtymä tasapainopisteestä tunnetaan värähtelyn amplitudina. Yksinkertaisen harmonisen värähtelyn amplitudi riippuu tiukasti järjestelmän mekaanisesta kokonaisenergiasta. Yksinkertaisessa jousi-massajärjestelmässä, jos sisäinen kokonaisenergia on E, amplitudi on 2E/k, missä k on jousen jousivakio. Amplitudilla hetkellinen nopeus on nolla, jolloin myös liike-energia on nolla. Järjestelmän kokonaisenergia on potentiaalienergian muodossa. Tasapainopisteessä potentiaalienergiasta tulee nolla.
Aallonpituus
Aallonpituus on käsite, josta keskustellaan a altojen alla. Aallon aallonpituus on pituus, jossa aallon muoto alkaa toistaa itseään. Tämä voidaan määritellä myös a altoyhtälön avulla. Ajasta riippuvaiselle a altoyhtälölle ψ(x, t) tietyssä ajassa, jos ψ(x, t) on yhtä suuri kahdelle x-arvolle ja kahden pisteen välillä ei ole pisteitä, joilla on sama ψ-arvo, ero x arvot tunnetaan aallonpituuksina. Aallonpituuden, taajuuden ja aallon nopeuden välinen suhde saadaan kaavalla v=f λ missä f on aallon taajuus ja λ on aallonpituus. Tietylle aallolle, koska aallon nopeus on vakio, aallonpituudesta tulee kääntäen verrannollinen taajuuteen.
Mitä eroa on aallonpituudella ja amplitudilla?
• Aallonpituus on ominaisuus, joka on määritetty vain aalloksi, mutta amplitudi on määritetty värähtelyille tai värähtelyille.
• Aallonpituus on ominaisuus, joka liittyy aallon nopeuteen ja taajuuteen, kun taas amplitudi on ominaisuus, joka riippuu värähtelyn kokonaisenergiasta.
