ತರಂಗಾಂತರ ಮತ್ತು ತರಂಗಾಂತರವು ಅಲೆಗಳ ಎರಡು ಮೂಲಭೂತ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಾಗಿವೆ. ತರಂಗವು ಪ್ರತಿ ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ ಎಷ್ಟು ಬಾರಿ ಪುನರಾವರ್ತನೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದು ಆವರ್ತನ (Hz ನಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ). ತರಂಗಾಂತರವು ಸತತ ಶಿಖರಗಳು ಅಥವಾ ತೊಟ್ಟಿಗಳ ನಡುವಿನ ಭೌತಿಕ ಅಂತರವಾಗಿದೆ. ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿನ ತರಂಗದ ವೇಗದ ಮೂಲಕ ಅವು ವಿಲೋಮವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ, ಅವುಗಳ ನಡುವೆ ಪರಿವರ್ತನೆಗೆ ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತವೆ.
ಫಾರ್ಮುಲಾ
Wavelength = Speed / Frequency
λ = v / f
ಅಥವಾ:
Frequency = Speed / Wavelength
f = v / λ
ಎಲ್ಲಿ:
- λ (ಲ್ಯಾಂಬ್ಡಾ) = ತರಂಗಾಂತರ (ಮೀಟರ್)
- f = ಆವರ್ತನ (ಹರ್ಟ್ಜ್, Hz)
- v = ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ತರಂಗದ ವೇಗ
ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಅಲೆಗಳಿಗೆ (ಬೆಳಕು): v = 3 × 10⁸ m/s (ಬೆಳಕಿನ ವೇಗ).
ಕೆಲಸ ಮಾಡಿದ ಉದಾಹರಣೆ: ಬೆಳಕು
ಗೋಚರ ಬೆಳಕು ಸುಮಾರು 500 nm (ಹಸಿರು) ತರಂಗಾಂತರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಅದರ ಆವರ್ತನೆಷ್ಟು?
500 nm = 500 × 10⁻⁹ m = 5 × 10⁻⁷ m
f = (3 × 10⁸ m/s) / (5 × 10⁻⁷ m)
f = 6 × 10¹⁴ Hz
ಈ ಹಸಿರು ಬೆಳಕು ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ 600 ಟ್ರಿಲಿಯನ್ ಬಾರಿ ಆಂದೋಲನಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಮಾನವನ ಕಣ್ಣುಗಳು ಸರಿಸುಮಾರು 4 × 10¹⁴ Hz (ಕೆಂಪು) ಮತ್ತು 8 × 10¹⁴ Hz (ನೇರಳೆ) ನಡುವಿನ ಆವರ್ತನಗಳಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತವೆ.
ವೇಗವು ಮಧ್ಯಮದಿಂದ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ
ವಿವಿಧ ಮಾಧ್ಯಮಗಳಲ್ಲಿ ಬೆಳಕು ವಿಭಿನ್ನ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ:
| ಮಧ್ಯಮ | ವೇಗ | ಸಿ ಗೆ ಸಂಬಂಧಿ |
|---|---|---|
| ನಿರ್ವಾತ | 3.0 × 10⁸ ಮೀ/ಸೆ | 1.0 |
| ಗಾಳಿ | 3.0 × 10⁸ ಮೀ/ಸೆ | ≈1.0 |
| ನೀರು | 2.25 × 10⁸ ಮೀ/ಸೆ | 0.75 |
| ಗಾಜು | 2.0 × 10⁸ ಮೀ/ಸೆ | 0.67 |
ನೀರಿನಲ್ಲಿ, ಅದೇ ತರಂಗಾಂತರದ ಬೆಳಕು ಕಡಿಮೆ ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅದು ನಿಧಾನವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ.
ಕೆಲಸ ಮಾಡಿದ ಉದಾಹರಣೆ: ಧ್ವನಿ
ಆವರ್ತನ 440 Hz (ಸಂಗೀತದ ಟಿಪ್ಪಣಿ A) ಹೊಂದಿರುವ ಧ್ವನಿ ತರಂಗವು 343 m/s (20 ° C ನಲ್ಲಿ) ಗಾಳಿಯ ಮೂಲಕ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ.
λ = 343 m/s / 440 Hz = 0.78 m = 78 cm
ತರಂಗಾಂತರವು ಸುಮಾರು 78 ಸೆಂ.ಮೀ. ನೀರಿನಲ್ಲಿ (ವೇಗ 1,480 ಮೀ/ಸೆ):
λ = 1,480 m/s / 440 Hz = 3.36 m
ನೀರಿನಲ್ಲಿ ತರಂಗಾಂತರವು 3.36 ಮೀ - ಹೆಚ್ಚು ಉದ್ದವಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅಲ್ಲಿ ಶಬ್ದವು ವೇಗವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ.
ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ಗಳು
ಆವರ್ತನ-ತರಂಗಾಂತರ ಸಂಬಂಧಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಅವಶ್ಯಕ:
- ರೇಡಿಯೊ ಪ್ರಸರಣ: ವಿಭಿನ್ನ ಆವರ್ತನಗಳಿಗೆ ವಿಭಿನ್ನ ಆಂಟೆನಾ ಗಾತ್ರಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ (λ/4 ಅಥವಾ λ/2)
- ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನ: ಲೆನ್ಸ್ ವಿನ್ಯಾಸ ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ
- ಅಕೌಸ್ಟಿಕ್ಸ್: ಕೋಣೆಯ ಆಯಾಮಗಳು ಯಾವ ಆವರ್ತನಗಳು ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದರ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತವೆ
- ** ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರ:** ರೆಡ್ಶಿಫ್ಟ್ (ತರಂಗಾಂತರ ಬದಲಾವಣೆ) ದೂರದ ವಸ್ತುವಿನ ವೇಗವನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸುತ್ತದೆ
ಸಲಹೆಗಳು
ತರಂಗವು ವಿಭಿನ್ನ ಮಾಧ್ಯಮಕ್ಕೆ ಪ್ರವೇಶಿಸಿದಾಗ ಆವರ್ತನವು ಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ - ಆದರೆ ತರಂಗಾಂತರವು ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನೆನಪಿಡಿ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ, ಕಡಿಮೆ ತರಂಗಾಂತರ (ವಿಲೋಮ ಸಂಬಂಧ). ಅಲ್ಲದೆ, ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ಅಲೆಗಳನ್ನು ಹೋಲಿಸಿದಾಗ (ಬೆಳಕಿನ ವಿರುದ್ಧ ಧ್ವನಿ), ಯಾವಾಗಲೂ ಮಾಧ್ಯಮವನ್ನು ಸೂಚಿಸಿ ಏಕೆಂದರೆ ವೇಗವು ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಆವರ್ತನ ಮತ್ತು ತರಂಗಾಂತರದ ನಡುವೆ ತಕ್ಷಣವೇ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ನಮ್ಮ ಆವರ್ತನ-ತರಂಗಾಂತರ ಪರಿವರ್ತಕ ಬಳಸಿ.