Golfsnelheid versus golffrequentie
Golfsnelheid en golffrequentie zijn twee zeer belangrijke eigenschappen van een golf. De golfsnelheid beschrijft hoe snel de energie zich voortplant. De golffrequentie beschrijft hoe snel de golf oscilleert. Beide eigenschappen zijn erg belangrijk bij het definiëren en beschrijven van de golf. Om uit te blinken op gebieden als klassieke mechanica, kwantummechanica en zelfs eenvoudige gebieden zoals akoestiek, is een goede kennis van deze concepten vereist. In dit artikel gaan we bespreken wat golffrequentie en golfsnelheid zijn, hun definities, de overeenkomsten tussen golfsnelheid en golffrequentie, en tot slot de verschillen tussen golfsnelheid en golffrequentie.
Golffrequentie
Frequentie is een concept dat wordt besproken in periodieke bewegingen van objecten. Om het begrip frequentie te begrijpen, is een goed begrip van periodieke bewegingen vereist. Een periodieke beweging kan worden beschouwd als elke beweging die zich in een vaste tijdsperiode herha alt. Een planeet die om de zon draait, is een periodieke beweging. Een satelliet die om de aarde draait is een periodieke beweging; zelfs de beweging van een balanskogelset is een periodieke beweging. De meeste periodieke bewegingen die we tegenkomen zijn cirkelvormig, lineair of halfcirkelvormig. Een periodieke beweging heeft een frequentie. De frequentie betekent hoe "frequent" de gebeurtenis is. Voor de eenvoud nemen we frequentie als het aantal keren per seconde. Periodieke bewegingen kunnen uniform of niet-uniform zijn. Een uniform kan een uniforme hoeksnelheid hebben. Functies zoals amplitudemodulatie kunnen dubbele perioden hebben. Het zijn periodieke functies ingekapseld in andere periodieke functies. De golffrequentie is een eigenschap die wordt bepaald door de bron van de golf. Voor golven zoals licht en geluid blijft de frequentie van een golf hetzelfde, ongeacht het medium waarop deze zich voortplant.
Golfsnelheid
Golfsnelheid is de snelheid die de golf zich voortplant in een medium. De golfsnelheid is een eigenschap van het medium. Dit kan worden beschreven met de term impedantie. Impedantie is de weerstand van het medium tegen de voortplanting van de golf. Een medium met een hogere impedantie zorgt ervoor dat de golf langzamer beweegt, terwijl een medium met een lagere impedantie ervoor zorgt dat de golf sneller beweegt. Het verband tussen de golfsnelheid en de golffrequentie wordt gegeven door de beroemde vergelijking V=f λ, waarbij V de golfsnelheid is, f de frequentie van de golf en λ de golflengte. De impedantie van het medium hangt ook af van de frequentie van de golf.
Wat is het verschil tussen golfsnelheid en golffrequentie?
• Golfsnelheid is een snelheidswaarde die wordt gemeten in meters per seconde. Golffrequentie is een frequentiewaarde, die wordt gemeten in hertz.
• Golfsnelheid is een eigenschap van het medium voor een bepaald type golf. De golffrequentie is een eigenschap die wordt bepaald door de frequentie van de bron.
• De golffrequentie blijft constant, ongeacht het medium waarop de golf zich voortplant. De golfsnelheid verandert met het medium. Deze verandering in golfsnelheid veroorzaakt waarnemingen zoals breking.
