В чем измеряется волновое число

Видео: Физика 9 класс (Урок№12 — Волновые явления. Длина волны. Скорость распространения волн.)

Длина волны против волнового числа

Длина волны и волновое число — два очень важных понятия, обсуждаемых в физике и других областях. Длина волны — это расстояние между двумя последовательными точками, которые находятся в одной фазе. Волновое число — это количество длин волн на заданном расстоянии вдоль распространения волны. Эти концепции очень важны в таких областях, как электромагнетизм, аналитическая химия, физическая химия, волны и вибрации и в различных других областях. В этой статье мы собираемся обсудить, что такое длина волны и волновое число, их определения и, наконец, разница между длиной волны и волновым числом.

Длина волны

Длина волны — это понятие, обсуждаемое в разделе «Волны». Длина волны — это длина, на которой форма волны начинает повторяться. Это также можно определить с помощью волнового уравнения. Для зависящего от времени волнового уравнения ψ (x, t) в заданное время, если ψ (x, t) равно для двух значений x и нет точек между двумя значениями, имеющими одинаковое значение ψ, разность x значения известны как длина волны.

Другое определение длины волны можно дать с помощью фазы. Длина волны — это расстояние между двумя последовательными точками волны, которые находятся в одной фазе.

Связь между длиной волны, частотой и скоростью волны определяется выражением v = f λ, где f — частота волны, а λ — длина волны. Для данной волны, поскольку скорость волны постоянна, длина волны становится обратно пропорциональной частоте.

Волновое число

Волновое число — еще одно очень важное свойство волны. Волновое число определяется как количество длин волн на заданном расстоянии. Есть два основных измерения волнового числа. Первый — это количество длин волн на 2π метра. Это широко используется в физике и математических моделях волн, а также в квантовой механике. Это волновое число обозначается буквой «k» и также известно как угловое волновое число.

Другая форма — это количество длин волн на 1 см. Это определение широко используется в химии. Это волновое число обычно обозначается буквой «ν» (греческая буква Nu), и оно известно как спектроскопическое волновое число.

Единицы измерения волнового числа зависят от используемого определения. Если используется первое определение, оно измеряется в радианах на метр. Если используется второе определение, волновое число измеряется в сантиметре.

8.Волны. Виды волн. Основные величины и понятия, характеризующие волновой процесс. Длина волны. Скорость распространения волны. Волновое число. Волновой вектор.

Волной (волновым процессом) называется процесс распространения колебаний в пространстве с течением времени. Для волновых процессов характерен перенос энергии без переноса вещества.

Длиной волны называется расстояние, на которое распространяется волновой процесс за время одного периода:

1)На поверхности жидкости

2)Упругие (механические) – механические возмущения, распространяющиеся в упругой среде. Упругие волны бывают продольные и поперечные.

Продольные волны – частицы среды колеблются в направлениях распространения волны.

Поперечные волны – в плоскостях, в перпендикулярных направлению распространения волны.

Упругая волны называется гармонической, если соответствующие ей колебания частиц среды являются гармоническими.

3)Электромагнитные – электромагнитные колебания, распространяющиеся в пространстве с конечной скоростью.

Волновой вектор — вектор, направление которого перпендикулярно фазовому фронту бегущей волны, а абсолютное значение равно волновому числу.

Волновой вектор обычно обозначается латинской буквой и измеряется в обратных сантиметрах.

Волновое число связано с длиной волны λ соотношением: . Связь между волновым вектором и частотой задаётся законом дисперсии. Все возможные значения волновых векторов образуют обратное пространство или k-пространство.

Волновое число — это отношение 2π радиан к длине волны, то есть это пространственный аналог круговой частоты ω. Единица измерения — рад·м −1 .

Волновое число численно равно числу периодов волны, укладывающихся в отрезок 2π метров.

Обозначение — k, формула:

где:

— λ — длина волны,

— v_p = v_ф — Фазовая скорость волны,

— ω — угловая частота,

— E — энергия,

— ħ — постоянная Планка

9. Уравнение плоской и сферической волны. Волновое уравнение.

Плоская волна – волна, волновые поверхности которой имеют вид плоскостей, параллельных друг другу.

Сферическая волна – волна, волновые поверхности которой имеют вид концентрических сфер.

Волновое уравнение:

10. Энергия упругой волны, вектор Умова.

В среде распространяется плоская упругая волна и переносит энергию, величина которой в объеме равна

Где объемная плотность среды. Если выбранный объем записать как где S – площадь его поперечного сечения, а — его длина, то среднее количество энергии, переносимое волной за единицу времени через поперечное сечение S, называется потоком через его поверхность

Количество энергии, переносимое волной за единицу времени через единицу площади поверхности, расположенной перпендикулярно направлению распространения волны, называется плотностью потока энергии волны.

Эта величина определяется соотношением: где

-объемная плотность энергии волны,

— фазовая скорость волны. Так как фазовая скорость волны — вектор, направление которого совпадает с направлением распространения волны, то можно величине плотности потока энергии I придать смысл векторной величины: Величина вектор плотности энергии волны, впервые была введена Н.А. Умовым в 1984 году и получила название вектора Умова. Подобная величина для электромагнитных волн называется вектором Умова — Пойнтинга.

Интенсивностью волны называется модуль среднего значения вектора Умова

Плотностью потока энергии называется энергия, переносимая волной в единицу времени через единичную площадку, расположенную перпендикулярно направлению распределения волны.

Вектор плотности потока энергии – это вектор, численно равный плотности потока энергии и совпадающий по направлению с направлением распространения волны.

Волновое число

волновое число — Величина, равная частному от деления 2π на длину гармонической волны. [ГОСТ 24346 80] волновое число (v[σ]) Величина, обратная длине волны излучения в вакууме. [ГОСТ 7601 78] волновое число Величина, обратная длине световой волны.… … Справочник технического переводчика

ВОЛНОВОЕ ЧИСЛО — модуль волнового вектора; связан с круговой частотой w, фазовой скоростью волны vф и ее длиной соотношением: k=2?/??w/vф. В оптике и спектроскопии волновым числом часто называют величину, обратную длине волны: k=1/? … Большой Энциклопедический словарь

ВОЛНОВОЕ ЧИСЛО — модуль волнового вектора; связан с круговой частотой (о, фазовой скоростью волны vф и её пространств. периодом (длиной волны l) соотношением: k=2p/l=w/vф. В оптике и спектроскопии В. ч. часто наз. величину, обратную длине волны: k=1/l. Физический … Физическая энциклопедия

волновое число — kampinis bangos skaičius statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. angular wavenumber vok. Winkelwellenzahl, f rus. волновое число, n; волновое число с множителем 2π, n pranc. nombre d’ondes circulaire, m … Fizikos terminų žodynas

волновое число — модуль волнового вектора; связан с длиной волны λ соотношением: k = 2π/λ = ω/vф (где ω круговая частота, vф фазовая скорость волны). В оптике и спектроскопии волновым числом часто называют величину, обратную длине волны: k = 1/λ. * * * ВОЛНОВОЕ … Энциклопедический словарь

волновое число — коэффициент фазы; волновое число Величина, характеризующая изменение фазы бегущей вдоль линии синусоидальной волны тока (или напряжения) при перемещении волны на единицу длины линии, равная мнимой части коэффициента распространения … Политехнический терминологический толковый словарь

волновое число — bangos skaičius statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Dydis, apibūdinantis elektromagnetinės bangos lauko stiprio kitimo erdvėje dažnį. Jis atvirkščiai proporcingas bangos ilgiui, t. y. σ = 1/λ; čia λ – bangos ilgis.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

волновое число — kampinis bangos skaičius statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Dydis, išreiškiamas formule: k = 2πσ; čia σ – bangos skaičius. atitikmenys: angl. angular repetency; angular wavenumber rus. волновое число, n pranc. nombre… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

волновое число — bangos skaičius statusas T sritis chemija apibrėžtis Dydis, atvirkščias bangos ilgiui. atitikmenys: angl. wave number rus. волновое число … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

волновое число — bangos skaičius statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. wave number vok. Wellenzahl, f rus. волновое число, n pranc. nombre d’onde, m … Fizikos terminų žodynas

Волновое число

Ребята! Кто давно хотел выучить английский?
Переходите по моей ссылке и получите два бесплатных урока в школе английского языка SkyEng!
Занимаюсь там сам — очень круто. Прогресс налицо.

В приложении можно учить слова, тренировать аудирование и произношение.

Попробуйте. Два урока бесплатно по моей ссылке!
Жмите СЮДА

Волновое число — это отношение 2π радиан к длине волны, то есть это пространственный аналог круговой частоты ω

$\LARGE k=\frac<2\pi ><\lambda >=\frac<\omega ><\upsilon >=\frac<2\pi > <\omega T>= \frac<E><hc>» width=»175″ height=»22″ /> Волновым числом часто называют величину, обратную длине волны (1/λ), измеряемую обычно в обратных сантиметрах (см−1). В формуле мы использовали : <img decoding=$ — Волновое число