तरंग दैर्ध्य और आवृत्ति के बीच संबंध क्या है

हम जानते हैं कि दोनों इलेक्ट्रिक और साथ ही चुंबकीय क्षेत्र तरंगों के रूप में यात्रा करते हैं और इन क्षेत्रों के विघटन को प्रकाश कहा जाता है। उदाहरण के लिए, जब आप एक पत्थर को पूल में फेंकते हैं, तो हम तरंगों को एक गोलाकार रूप में नोटिस कर सकते हैं जो पत्थर से बाहर की ओर निकलती है। इन तरंगों के समान, प्रत्येक प्रकाश तरंग में उच्च बिंदुओं का एक अनुक्रम होता है, जिसे crests के रूप में जाना जाता है, जहां भी विद्युत क्षेत्र अधिकतम होता है, और निम्न बिंदुओं के अनुक्रम को कुंड के रूप में जाना जाता है, जहां भी विद्युत क्षेत्र सबसे कम होता है। दो तरंगों के बीच की दूरी को तरंग दैर्ध्य कहा जाता है और गर्तों के लिए भी यही होगा। 1 सेकंड के भीतर एक निर्दिष्ट बिंदु से प्रवाहित होने वाले तरंगों की संख्या को आवृत्ति के रूप में जाना जाता है, और इसे चक्रों / दूसरे में एचजेड (हर्ट्ज) के रूप में जाना जाता है। यह लेख तरंग दैर्ध्य और आवृत्ति के बीच संबंधों पर चर्चा करता है।

तरंग दैर्ध्य और आवृत्ति के बीच संबंध

तरंग दैर्ध्य और आवृत्ति के बीच संबंध मुख्य रूप से चर्चा करता है कि आवृत्ति क्या है, तरंगदैर्घ्य और इसका संबंध क्या है।

फ्रीक्वेंसी क्या है?

आवृत्ति को Hz (हर्ट्ज) में गणना की जा रही प्रत्येक इकाई समय के लिए तरंग दोलनों की संख्या के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। मनुष्यों द्वारा सुनी जाने वाली आवृत्ति की सीमा 20 हर्ट्ज से 20000 हर्ट्ज तक होती है। यदि ध्वनि आवृत्ति मानव कानों की सीमा से ऊपर है तो इसे अल्ट्रासाउंड के रूप में जाना जाता है। इसी तरह, अगर ध्वनि की आवृत्ति मानव कानों की सीमा से कम है, तो इसे infrasound के रूप में जाना जाता है।

आवृत्ति (f) समीकरण = 1 / T है

कहा पे

च = आवृत्ति

टी = समय अवधि

तरंग दैर्ध्य क्या है?

वेवलेंथ (दूरी / लंबाई) को एक दूसरे के साथ चरण के भीतर दो करीबी बिंदुओं के बीच की दूरी के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। इसलिए, दो सन्निहित चोटियों को अन्यथा तरंग पर गर्त एक तरंग दैर्ध्य की दूरी के माध्यम से अलग किया जाता है। एक तरंग की तरंग दैर्ध्य को एक प्रतीक l λ 'लैम्ब्डा के साथ वर्णित किया जा सकता है।

तरंग दैर्ध्य

तरंग दैर्ध्य एक तरंग में दो शिखरों या दो गर्तों के बीच की दूरी है। तरंग का शिखर बिंदु शिखा है जबकि तरंग का निम्नतम बिंदु एक गर्त है। तरंग दैर्ध्य की इकाइयां मीटर, सेमी, एमएमएस, एनएम, आदि हैं।

तरंग दैर्ध्य (λ) समीकरण = λ = v / f है

कहा पे

वी = चरण गति या वेग

च = आवृत्ति

कैसे तरंग दैर्ध्य और आवृत्ति संबंधित हैं?

की यात्रा विद्युत चुम्बकीय या EM तरंगों को 299,792 किमी / सेकंड की गति से किया जा सकता है। यह महत्वपूर्ण विशेषताओं में से एक है। कई प्रकार की तरंगें उपलब्ध हैं जो आवृत्ति के साथ-साथ तरंग दैर्ध्य के साथ बदलती रहती हैं। प्रकाश की गति को परिभाषित किया जा सकता है क्योंकि EM तरंग की आवृत्ति इसकी तरंग दैर्ध्य के साथ कई गुना है।

प्रकाश गति = तरंग दैर्ध्य * दोलन की आवृत्ति

उपरोक्त समीकरण का उपयोग ईएम तरंग की आवृत्ति या तरंग दैर्ध्य की खोज के लिए एक और माप प्राप्त करने के लिए प्रकाश की गति के साथ माप को विभाजित करके किया जाता है।

आवृत्ति और तरंग दैर्ध्य के बीच संबंध

तरंगदैर्घ्य और प्रकाश की आवृत्ति के बीच संबंध तब हो सकता है जब एक उच्च-आवृत्ति तरंग रस्सी पर पहले की तुलना में तेजी से यात्रा करती है। इसमें कुछ अवस्था में, हम देख सकते हैं कि तरंग दैर्ध्य कम में बदल जाता है। इस प्रकार, हमें यह जानना होगा कि यह संबंध क्या है।

संबंध-बीच-तरंगदैर्ध्य और आवृत्ति

एक और मात्रा एक समय की अवधि है जिसका उपयोग सिग्नल को चित्रित करने के लिए किया जा सकता है। यह तब भी परिभाषित किया जा सकता है जब एक दोलन पूरा करने के लिए समय लिया जाता है। जैसे ही आवृत्ति एक तरंग दोलन की संख्या तय करती है और इसे व्यक्त किया जा सकता है,

आवृत्ति = 1 / T समय अवधि या f = 1 / T

सिग्नल पर प्रत्येक स्थिति एकल अवधि के बाद उसी दर तक पहुंच जाती है, क्योंकि सिग्नल एक ही चरण में एक दोलन से गुजरता है। यह तब होता है जब दोलन का प्रत्येक सत्र परिणाम एकल चरण के भीतर एक तरंग दैर्ध्य के माध्यम से यात्रा करता है।

तरंग की गति (v) को प्रत्येक इकाई समय के लिए तरंग के माध्यम से अंतरिक्ष की यात्रा के रूप में वर्णित किया जा सकता है। यदि माना जाता है कि संकेत एक एकल अवधि के भीतर एक तरंग दैर्ध्य दूरी की यात्रा करता है,

वी = λ / टी

इसलिए हम जानते हैं कि टी = 1 / एफ, इसलिए उपरोक्त समीकरण को व्यक्त किया जा सकता है,

V = f λ

तरंग की गति इसकी तरंग दैर्ध्य और आवृत्ति के उत्पाद के बराबर होती है, जो इन दोनों के बीच जुड़ाव का अर्थ है।

निर्देशित तरंग दैर्ध्य और कटऑफ आवृत्ति के बीच संबंध

संबंध निर्देशित तरंग दैर्ध्य और कटऑफ आवृत्ति नीचे चर्चा की गई है।

गाइड वेवलेंथ

निर्देशित तरंग दैर्ध्य को वेवगाइड के साथ दो समान चरण के विमानों के बीच के स्थान के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। यह तरंग दैर्ध्य एक फ़ंक्शन है जिसका उपयोग आवृत्ति को संचालित करने के साथ-साथ कम-कटऑफ तरंगदैर्ध्य को भी किया जाता है। गाइड वेवलेंथ समीकरण नीचे दिखाया गया है।

λguide = λfreespace / (((1- λfreespace) / λcutref) 2

λguide = c / f X1 / gu1- (c / 2af) 2

यह मुख्य रूप से वेवगाइड के भीतर वितरित संरचनाओं को डिजाइन करते समय उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, यदि हम एक जैसे डायोड स्विच डिजाइन कर रहे हैं पिन डायोड 3/4 तरंग दैर्ध्य रिक्त स्थान के साथ अलग-अलग दो शंट डायोड का उपयोग करके, अपने डिजाइन में गाइड तरंगदैर्ध्य (3/4) का उपयोग करें। एक वेवगाइड में, निर्देशित तरंग दैर्ध्य अब मुक्त स्थान में इसकी तुलना कर रहा है।

कटऑफ फ्रीक्वेंसी

विभिन्न प्रकार के ट्रांसमिशन मोड हैं जो एक वेवगाइड का समर्थन करते हैं। लेकिन आयताकार वेवगाइड के भीतर सामान्य ट्रांसमिशन मोड को TE10 के रूप में जाना जाता है। इस मोड के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला ऊपरी कटऑफ वेवलेंथ या लोअर कटऑफ फ्रीक्वेंसी बेहद सरल है। ऊपरी कटऑफ-अपरिपक्वेंसी, निचले हिस्से पर एक सप्तक है।

λ ऊपरी कटऑफ = 2 x ए

च_{कम कटऑफ}= c / 2a (GHz)

एक = व्यापक दीवार आयाम

c = प्रकाश की गति

आयताकार वेवगाइड के लिए उपयोग की जाने वाली सामान्य ऑपरेशन सीमाएं कटऑफ फ्रीक्वेंसी के 125% से 189% तक होती हैं। इसलिए WR90 की कटऑफ आवृत्ति 6.557 GHz है और संचालन का सामान्य बैंड 8.2 GHz से 12.4 GHz तक होगा। गाइड का काम कम-कटऑफ आवृत्ति पर बंद हो जाएगा।

ध्वनि तरंगदैर्ध्य और आवृत्ति की गति के बीच संबंध

एक ध्वनि तरंग एक विशेष गति से यात्रा करती है और इसमें तरंगदैर्घ्य के साथ-साथ आवृत्ति भी होती है। आतिशबाजी के प्रदर्शन में ध्वनि की गति देखी जा सकती है। एक धमाके की ज्वाला अच्छी तरह से देखी जाती है जब एक बार इसकी ध्वनि स्पष्ट रूप से सुनाई देती है, ध्वनि तरंगें एक निश्चित गति से यात्रा करती हैं जो प्रकाश की तुलना में बहुत धीमी होती है।

ध्वनि की आवृत्ति सीधे हो सकती है हम नोटिस कर सकते हैं जिसे पिच के रूप में जाना जाता है। ध्वनि तरंग दैर्ध्य का सीधा पता नहीं लगाया जाता है, हालांकि, पिच के साथ संगीत वाद्ययंत्र के आकार के संबंध में अप्रत्यक्ष सबूत पाए जाते हैं।

ध्वनि तरंगों की गति और आवृत्ति के बीच का संबंध सभी तरंगों के लिए समान है

Vw = fλ

जहां ‘Vw’ ध्वनि की गति है

'एफ' आवृत्ति है

‘Λ 'तरंग दैर्ध्य है।

एक बार जब ध्वनि तरंग एक माध्यम से दूसरे माध्यम की यात्रा शुरू करती है तो ध्वनि की गति को बदला जा सकता है। लेकिन, आमतौर पर, आवृत्ति बहुत समान रहती है क्योंकि यह एक संचालित दोलन के समान है। यदि same Vw ’बदल जाता है और उसके बाद आवृत्ति समान रहती है तरंग दैर्ध्य बदलना होगा। जब ध्वनि की गति अधिक होती है, तो इसकी तरंगदैर्ध्य एक निर्दिष्ट आवृत्ति के लिए अधिक होती है।