In diesem Artikel wird erklärt, was eine Wellenzahl ist. So finden Sie die Definition der Wellenzahl, wie man die Wellenzahl berechnet und darüber hinaus weitere Eigenschaften von Wellen.
Was ist die Wellenzahl?
Die Wellenzahl ist eine Größe, die die Anzahl der Zyklen angibt, die die Welle pro Entfernungseinheit durchführt. Die Wellenzahl wird berechnet, indem zwei Pi durch die Wellenlänge geteilt werden.
Das Symbol für die Wellenzahl ist der Buchstabe k.
In der Physik ist die Wellenzahl ein Parameter, der in der Stehwellengleichung im Positionsargument der Sinusmultiplikation vorkommt. Es handelt sich also um einen charakteristischen Wert einer stehenden Welle.
Wellenzahlformel
Die Wellenzahl ist gleich zwei pi dividiert durch die Wellenlänge. Daher lautet die Formel zur Berechnung der Wellenzahl k=2π/λ .
Gold:
-
ist die Wellenzahl.
-
ist die Wellenlänge.
Die Wellenzahl wird im Bogenmaß geteilt durch Längeneinheiten ausgedrückt. Daher ist im Internationalen System (SI) die Einheit der Wellenzahl das Bogenmaß geteilt durch das Meter (rad/m).
Hinweis: Im Bereich der Spektroskopie wird die Wellenzahl im Allgemeinen als Kehrwert der Wellenlänge definiert. Anstatt also die obige Formel zu verwenden, die in der theoretischen Physik verwendet wird, wird die Wellenzahl mithilfe des folgenden Ausdrucks berechnet:
Beispiel für die Berechnung der Wellenzahl
Nachdem wir nun die Definition der Wellenzahl und ihre Formel kennen, sehen wir uns ein konkretes Beispiel für ihre Berechnung an.
- Berechnen Sie die Wellenzahl einer stehenden Welle, deren Wellenlänge λ=0,80 m beträgt.
Um die Wellenzahl der stehenden Welle zu bestimmen, müssen wir die im vorherigen Abschnitt erläuterte Formel anwenden:
Also setzen wir die Daten aus dem Problem in die Formel ein und berechnen die Wellenzahl:
Andere Welleneigenschaften
Neben der Anzahl der Wellen weisen stehende Wellen weitere Parameter auf, die sie charakterisieren. Somit sind die Eigenschaften stehender Wellen wie folgt:
- Amplitude (A) : ist die Differenz zwischen dem höchsten Punkt der Welle und der horizontalen Referenzlinie der Welle.
- Wellenlänge (λ) : ist der Abstand zwischen zwei äquivalenten Punkten auf der Welle.
- Periode (T) : ist die Zeit, die zwischen dem Moment, in dem die Welle einen Punkt passiert, und dem Moment, in dem sie erneut einen entsprechenden Punkt passiert, vergeht.
- Frequenz (f) : ist die Anzahl der Schwingungen oder Vibrationen, die die Welle pro Zeiteinheit erzeugt.
- Winkelfrequenz oder Pulsation (ω) : Dies ist die Geschwindigkeit, mit der die Welle schwingt.
- Zyklus oder Schwingung : Es ist die Reise von einer Position bis die Welle diese Position erneut durchläuft.