العلاقة بين الطول الموجي والتردد
لشرح العلاقة بين الطول الموجي والتردد ، يجب أن تعلم أولاً أن جميع الموجات الكهرومغناطيسية تنتقل بنفس السرعة ، وبالتالي فإن قمم ووديان الموجة التي تمر عبر نقطة واحدة في الفضاء خلال فترة زمنية معينة ، مرة أخرى على سبيل المثال ، قد تكون مختلفة اعتمادًا على الطول الموجي نفسه ، كمثال:
الوقت الذي تستغرقه 10 موجات ضوئية لتقطع مسافة 10 أمتار هو نفس الوقت الذي تستغرقه موجة واحدة لتقطع مسافة 100 متر ، وبما أن جميع الموجات في الطيف الكهرومغناطيسي تنتقل بسرعة واحدة وهي سرعة الضوء ، فهي تتبع تلك الموجة الطول الموجي هو نتاج سرعة الضوء مقسومًا على تردد الموجة الضوئية.
اشرح العلاقة بين الطول الموجي والتردد باستخدام معادلة رياضية
يمكن تفسير التفسير بالمعادلة التالية:
ج = λ * و
- حيث C هي سرعة الضوء ، والتي لها مقدار ثابت ومعروف.
- يتم التعبير عن λ كطول موجي ويختلف باختلاف الموجة.
- يتم التعبير عن F في التردد وهذا يختلف أيضًا مع الموجة.
علاقة الطول الموجي والتردد بسرعة الضوء
هناك علاقة أخرى تتضمن المحاور الثلاثة بطريقة مختلفة وهي λ = C / F. يستخدم هذا القانون عندما نريد الحصول على الطول الموجي للموجة ، ومن هذه العلاقة نستنتج أن التردد وطول الموجة يتناسبان عكسياً مع بعضهما البعض.
يتغير التردد اعتمادًا على طاقة الموجة نفسها. مع زيادة طاقة الموجة الضوئية ، يزداد ترددها. لهذا السبب ، تسقط أشعة جاما في منطقة الطاقة العالية جدًا ، بينما تسقط أشعة الراديو في المنطقة منخفضة الطاقة. إشعاع الطاقة في الطيف الكهرومغناطيسي.
يشير اللون البنفسجي للطيف الكهرومغناطيسي إلى موجات ذات طاقة عالية ، بينما يشير اللون الأحمر للطيف الكهرومغناطيسي إلى موجات ضوئية ذات طاقات منخفضة ، وبالإضافة إلى اختلاف موجات الضوء في الطول الموجي والتردد ، فإنها تختلف أيضًا عن بعضها البعض في السرعة .
ما هو الطول الموجي؟
بعد ذكر العلاقة بين الطول الموجي والتردد ، نحتاج إلى تعريفك بمعنى الطول الموجي وعدد من التفاصيل الأخرى حوله ، حيث يتم التعبير عن الطول الموجي بالمسافة بين مجموعة من النقاط المتشابهة في موجات الضوء.
يُعطى الطول الموجي إما بالأمتار أو السنتيمترات أو المليمترات ، لكن هذه الوحدات لا تُستخدم للتعبير عن الطول الموجي إذا كانت موجة الأشعة تحت الحمراء ، أو إذا كانت الموجة في ضوء مرئي ، أو إذا كانت في نطاق جاما. الأشعة أو الأشعة فوق البنفسجية ، حيث يتم التعبير عن الموجة في النطاقات السابقة من حيث النانومتر أو من حيث الأنجستروم.
يمكنه اكتشاف الأطوال الموجية للطيف الكهرومغناطيسي باستخدام مقياس الطيف أو باستخدام محلل الضوء أو باستخدام أدوات تحليلية أخرى.
ما هو التردد؟
عند ذكر العلاقة بين الطول الموجي والتردد ، يجب أولاً ذكر معنى التردد لفهم هذه العلاقة ، ويتم التعبير عن التردد على أنه عدد الموجات التي تمر عبر نقطة ثابتة لكل وحدة زمنية بواسطة جسم متحرك بشكل دوري.
للموجات الكهرومغناطيسية مدى واسع من الترددات.
بشكل عام ، يتم التعبير عن التردد على أنه مقلوب الوقت ، أي 1 / t ، حيث يكون t هو الوقت وتكرار القمر في مداره أكثر من 12 دورة سنوية ، وغالبًا ما يتم استخدام الحرف f لـ التعبير عن التردد و Nu عندما يتم تحديد تردد الموجة المغناطيسية ، مثل الأشعة السينية أو أشعة جاما.
يستخدم التعبير أوميغا للتعبير عن التردد الزاوي ، وهذا التردد يعني مقدار دوران الموجة لكل وحدة زمنية.
الوحدة الأكثر استخدامًا للتعبير عن التردد هي هرتز ، والتي سُميت على اسم الفيزيائي هاينريش هيرتز ، وواحد هرتز يساوي دورة واحدة في الثانية.
علاقات الضوء هي علاقات معقدة وكل شيء فيها يعتمد على أشياء أخرى وأكبر دليل على ذلك هو العلاقة بين الطول الموجي والتردد وكذلك العلاقة بين التردد وطول الموجة عند سرعة الضوء ، لأنها تعتمد جميعها على بعضها البعض ، وبالتالي هناك العديد من القوانين الرياضية والفيزيائية التي توحدها وتعبّر عنها ، وقد ذكرنا لكم أن اثنين منها قانونيان.