Sinusgolf versus vierkante golf
Golven zijn een heel belangrijk fenomeen dat in de natuurkunde wordt besproken. Sinusgolven en blokgolven zijn twee soorten golven die op een aantal gebieden erg belangrijk zijn. Sinusgolven zijn belangrijk in velden zoals elektromagnetisme, golven en trillingen, signaalmodulatie en verschillende andere velden. De blokgolf is erg belangrijk in computers en andere digitale apparaten, datarepresentatie, datacommunicatie en vele andere gebieden. In dit artikel gaan we bespreken wat sinusgolven en blokgolven zijn, hoe ze ontstaan, de definities van sinusgolven en blokgolven, hun overeenkomsten en tot slot het verschil tussen sinusgolven en blokgolven.
Sinusgolven
Om het concept van de sinusgolf te begrijpen, moet men eerst het concept van de mechanische golf begrijpen. Een mechanische golf wordt veroorzaakt door turbulentie in een medium. Eenvoudige voorbeelden van mechanische golven zijn geluid, aardbevingen, oceaangolven.
Een golf is een methode van energievoortplanting. De energie die in de turbulentie ontstaat, wordt door de golven voortgeplant. Een sinusvormige golf, kortweg sinusgolf genoemd, is een golf die oscilleert volgens de vergelijking y=A sin (ωt – kx). Dit betekent dat een momentopname van de deeltjes die op een bepaald moment door de golf worden beïnvloed, het gedrag van de "sinus"-functie zal weergeven.
Terwijl de golf zich door de ruimte voortplant, wordt de energie die hij draagt ook voortgeplant. Deze energie zorgt ervoor dat de deeltjes onderweg gaan oscilleren. Het kan ook andersom worden geïnterpreteerd, omdat de energie zich voortplant door de oscillatie van deeltjes. Er zijn twee soorten progressieve golven. Namelijk longitudinale golven en transversale golven.
In een longitudinale golf zijn de oscillaties van deeltjes evenwijdig aan de voortplantingsrichting. Dit betekent niet dat de deeltjes met de golf meebewegen. De deeltjes oscilleren alleen rond een vast evenwichtspunt in de ruimte. In transversale golven vindt de oscillatie van deeltjes loodrecht op de voortplantingsrichting plaats. Geluidsgolven bestaan alleen uit longitudinale golven, golven aan een touwtje zijn transversaal. De oceaangolven zijn een combinatie van transversale golven en longitudinale golven.
Vierkante golven
Vierkante golven zijn erg belangrijk in computers en andere digitale apparaten. Een blokgolf kan worden beschouwd als een logische functie. Omdat de blokgolf slechts twee toestanden heeft, is deze ideaal voor een digitale functie. Het is echter erg moeilijk of onmogelijk om direct een blokgolf te creëren. Een reeks sinusgolven overlappen elkaar om een blokgolf te creëren. Dit staat bekend als Fourier-transformatie. Het is echter onmogelijk om een perfecte blokgolf te creëren omdat er een oneindig aantal sinusgolven voor nodig is.
Wat is het verschil tussen sinus- en vierkante golven?
• Sinusgolven worden in de natuur gegenereerd en kunnen gemakkelijk handmatig worden gereproduceerd. Blokgolven worden niet op natuurlijke wijze geproduceerd en het vereist een reeks sinusgolven die elkaar overlappen.
• Het is mogelijk om een perfecte sinusgolf te maken, maar het is onmogelijk om een perfecte blokgolf te creëren.
