Sagedus
Sagedus on see, kui sageli mingi sündmus teatud aja jooksul kordub.
Füüsikas on laine sagedus laineharjade arv, mis läbib punkti ühe sekundi jooksul (laineharju on laine tipp).
Hertz (sümbol Hz) on sageduse ühik.
Sageduse ja lainepikkuse vaheline seos on väljendatud valemiga:
f = v / λ {\displaystyle f=v/\lambda }
kus v on kiirus ja λ {\displaystyle \lambda} (lambda) on lainepikkus. Valguslainete sageduse valem on f = c / λ {\displaystyle f=c/\lambda }, kus c on valguse kiirus.
Kõik elektromagnetlained liiguvad vaakumis valguse kiirusega, kuid kui nad liiguvad läbi keskkonna, mis ei ole vaakum, siis aeglasemalt. Teised lained, näiteks helilained, liiguvad palju väiksema kiirusega ja ei saa liikuda läbi vaakumi.
Elektromagnetlained on näiteks: valguslained, raadiolained, infrapunakiirgus, mikrolained ja gammalained.
Sinused kolme erineva sagedusega f.
Aja möödudes - siin horisontaalteljel vasakult paremale liikudes - muutuvad viis siinuslainet korrapäraselt erineva kiirusega (või suhtega). Punase laine (üleval) sagedus on kõige madalam (st tsüklite kiirus on kõige aeglasem), samas kui lilla laine (all) on kõige kõrgema sagedusega (tsüklite kiirus on kõige kiirem).
Elektromagnetiliste lainete visualiseerimine
Erinevatel elektromagnetlainetel on erinevad sagedused.
Näide
Üks võimalus seda visualiseerida on, et kaks rongi sõidavad sama kiirusega, kuid ühe rongi vagunite suurus on väiksem kui teise rongi oma. Kui keegi valiks midagi, mis ei liigu, näiteks tähisposti, ja siis loendaks, mitu rongivagunit möödus tähispostist ühe sekundi jooksul kummagi rongi puhul, teaks ta mõlema rongi läbivate vagunite sageduse. Viitpostist mööduvate vagunite arv ja sagedus oleks erinev, sest väiksemate vagunitega rongil möödub sekundis rohkem vaguneid kui suuremate vagunitega rongil. Teades, mitu vagunit läbib märgiposti ühes sekundis, ja teades rongi kiirust, saaks matemaatiliselt välja arvutada iga rongi vaguni suuruse.
Näiteks kui rong liigub kiirusega 10 miili sekundis ja 10 vagunit läbib ühe sekundiga, siis on iga vagun 1 miili pikk. Kui teine rong liikus samuti kiirusega 10 miili sekundis ja 20 vagunit möödus ühe sekundiga, siis oleks iga vagun 1/2 miili pikkune. See näide näitab, et elektromagnetlaine sageduse tundmine annab lainepikkuse, sest kõik elektromagnetlained liiguvad valguse kiirusega, nii et c = v (lambda), kus v on sagedus ja lambda on lainepikkus ning c on valguse kiirus. Seetõttu on teine viis sageduse väljendamiseks öelda, et sagedus on c üle lambda.
Kaks erinevat rongi sõidavad sama kiirusega
Küsimused ja vastused
K: Mis on sagedus?
V: Sagedus on see, kui sageli mingi sündmus teatud aja jooksul kordub.
K: Millist ühikut kasutatakse sageduse mõõtmiseks?
V: Hertz (sümbol Hz) on sageduse mõõtühik.
K: Milline valem väljendab sageduse ja lainepikkuse suhet?
V: Sageduse ja lainepikkuse suhet väljendab valem f=v/λ, kus v on kiirus ja λ (lambda) on lainepikkus.
K: Kuidas muutub see valem valguslainete puhul?
V: Valguslainete sageduse valem on f=c/λ, kus c on valguse kiirus.
K: Kui kiiresti levivad elektromagnetlained vaakumis?
V: Kõik elektromagnetlained liiguvad vaakumis valguse kiirusega.
K: Kui kiiresti levivad nad läbi teiste keskkondade?
V: Elektromagnetlained liiguvad aeglasemalt, kui nad liiguvad läbi keskkonna, mis ei ole vaakum.
K: Kas elektromagnetlainete kohta on näiteid?
V: Elektromagnetlainete näited on valguslained, raadiolained, infrapunakiirgus, mikrolained ja gammakiirgus.