Si të konfiguroni telefonat inteligjentë dhe PC. Portali informativ
  • në shtëpi
  • Windows 10
  • Për të gjetur gjatësinë e valës që ju nevojitet. Gjatësia e valës dhe shpejtësia e përhapjes

Për të gjetur gjatësinë e valës që ju nevojitet. Gjatësia e valës dhe shpejtësia e përhapjes

Gjatë orës së mësimit do të mund të studioni në mënyrë të pavarur temën “Gjatësia e valës. Shpejtësia e përhapjes së valës." Në këtë mësim do të mësoni për karakteristikat e veçanta të valëve. Para së gjithash, do të mësoni se çfarë është gjatësia e valës. Ne do të shikojmë përkufizimin e tij, si përcaktohet dhe matet. Pastaj do të hedhim një vështrim më të afërt në shpejtësinë e përhapjes së valës.

Për të filluar, le të kujtojmë atë valë mekanikeështë një dridhje që përhapet me kalimin e kohës në një mjedis elastik. Duke qenë se është një lëkundje, vala do të ketë të gjitha karakteristikat që i korrespondojnë një lëkundjeje: amplituda, periudha e lëkundjes dhe frekuenca.

Përveç kësaj, vala ka karakteristikat e veta të veçanta. Një nga këto karakteristika është gjatësia valore. Gjatësia e valës shënohet me shkronjën greke (lambda, ose thonë "lambda") dhe matet në metra. Le të rendisim karakteristikat e valës:

Çfarë është gjatësia e valës?

Gjatësia e valës - kjo është distanca më e vogël midis grimcave që vibrojnë me të njëjtën fazë.

Oriz. 1. Gjatësia e valës, amplituda e valës

Është më e vështirë të flitet për gjatësinë e valës në një valë gjatësore, sepse atje është shumë më e vështirë të vëzhgosh grimcat që kryejnë të njëjtat dridhje. Por ka edhe një karakteristikë - gjatësia valore, e cila përcakton distancën midis dy grimcave që kryejnë të njëjtin dridhje, dridhje me të njëjtën fazë.

Gjithashtu, gjatësia e valës mund të quhet distanca e përshkuar nga vala gjatë një periudhe të lëkundjes së grimcës (Fig. 2).

Oriz. 2. Gjatësia valore

Karakteristika tjetër është shpejtësia e përhapjes së valës (ose thjesht shpejtësia e valës). Shpejtësia e valës shënohet në të njëjtën mënyrë si çdo shpejtësi tjetër, me një shkronjë dhe matet në . Si të shpjegoni qartë se çfarë është shpejtësia e valës? Mënyra më e lehtë për ta bërë këtë është përdorimi i një valë tërthore si shembull.

Valë tërthoreështë një valë në të cilën shqetësimet janë të orientuara pingul me drejtimin e përhapjes së saj (Fig. 3).

Oriz. 3. Vala tërthore

Imagjinoni një pulëbardhë duke fluturuar mbi kreshtën e një valë. Shpejtësia e fluturimit të saj mbi kreshtë do të jetë shpejtësia e vetë valës (Fig. 4).

Oriz. 4. Për të përcaktuar shpejtësinë e valës

Shpejtësia e valës varet nga sa është dendësia e mediumit, cilat janë forcat e bashkëveprimit ndërmjet grimcave të këtij mjedisi. Le të shkruajmë marrëdhënien midis shpejtësisë së valës, gjatësisë së valës dhe periudhës së valës: .

Shpejtësia mund të përkufizohet si raporti i gjatësisë së valës, distanca e përshkuar nga vala në një periudhë, me periudhën e dridhjeve të grimcave të mediumit në të cilin përhapet vala. Përveç kësaj, mbani mend se periudha lidhet me frekuencën nga marrëdhënia e mëposhtme:

Pastaj marrim një marrëdhënie që lidh shpejtësinë, gjatësinë e valës dhe frekuencën e lëkundjes: .

Ne e dimë se një valë lind si rezultat i veprimit të forcave të jashtme. Është e rëndësishme të theksohet se kur një valë kalon nga një medium në tjetrin, karakteristikat e saj ndryshojnë: shpejtësia e valëve, gjatësia e valës. Por frekuenca e lëkundjeve mbetet e njëjtë.

Bibliografi

  1. Sokolovich Yu.A., Bogdanova G.S. Fizikë: një libër referimi me shembuj të zgjidhjes së problemeve. - Rindarja e botimit të dytë. - X.: Vesta: shtëpia botuese "Ranok", 2005. - 464 f.
  2. Peryshkin A.V., Gutnik E.M., Fizikë. Klasa e 9-të: Libër mësuesi për arsimin e përgjithshëm. institucionet / A.V. Peryshkin, E.M. Gutnik. - Botimi i 14-të, stereotip. - M.: Bustard, 2009. - 300 f.
  1. Portali në internet "eduspb" ()
  2. Portali në internet "eduspb" ()
  3. Portali në internet "class-fizika.narod.ru" ()

Detyre shtepie

Një trup që lëkundet në një mjedis elastik krijon një shqetësim që transmetohet nga një pikë në tjetrën dhe quhet valë. Kjo ndodh me një shpejtësi të caktuar, e cila konsiderohet shpejtësia e përhapjes së saj. Kjo do të thotë, kjo është një sasi që karakterizon distancën e përshkuar nga çdo pikë në valë në një periudhë njësi kohore.

Lëreni valën të lëvizë përgjatë njërit prej akseve (për shembull, horizontale). Forma e saj përsëritet në hapësirë ​​pas një kohe të caktuar, domethënë, profili i valës lëviz përgjatë boshtit të përhapjes me një shpejtësi konstante. Gjatë kohës përkatëse, pjesa e përparme e saj do të zhvendoset me një distancë të quajtur gjatësi vale.

Rezulton se gjatësia e valës është distanca që "udhëton" pjesa e përparme e saj në një periudhë kohore të barabartë me periudhën e lëkundjes. Për qartësi, le të imagjinojmë një valë në formën në të cilën zakonisht përshkruhet në vizatime. Të gjithë e mbajmë mend se si duken, për shembull: Era i çon përgjatë detit, dhe secila valë ka një kreshtë dhe pikën më të ulët (minimumi), dhe të dy vazhdimisht lëvizin dhe zëvendësojnë njëri-tjetrin. Pikat që shtrihen në të njëjtën fazë janë majat e dy kreshtave ngjitur (le të supozojmë se kreshtat kanë të njëjtën lartësi dhe lëvizja ndodh me një shpejtësi konstante) ose dy pikat më të ulëta të valëve ngjitur. Gjatësia e valës është pikërisht distanca midis pikave të tilla (dy kreshtave ngjitur).

Gjithçka mund të udhëtojë në formën e valëve - nxehtësia, drita, zëri. Të gjithë kanë gjatësi të ndryshme. Për shembull, ndërsa valët e zërit kalojnë nëpër atmosferë, ato ndryshojnë pak presionin e ajrit. Zonat e presionit maksimal korrespondojnë me maksimumin e valëve të zërit. Për shkak të strukturës së tij, veshi i njeriut zbulon këto ndryshime presioni dhe dërgon sinjale në tru. Kështu dëgjojmë zërin.

Gjatësia e valës së zërit përcakton vetitë e saj. Për ta gjetur atë, duhet të ndani (e matur në m/sek) me frekuencën në Hz. Shembull: Në një frekuencë prej 688 Hz, një valë zanore lëviz me një shpejtësi prej 344 m/sek. Gjatësia e valës në këtë rast do të jetë e barabartë me 344: 688 = 0,5 m. Dihet se shpejtësia e përhapjes së valës në të njëjtin medium nuk ndryshon, prandaj, gjatësia e saj do të varet nga frekuenca. Frekuencat e ulëta kanë një gjatësi vale më të madhe se frekuencat e larta.

Një shembull i një lloji tjetër të rrezatimit elektromagnetik është një valë drite. Drita është pjesa e spektrit elektromagnetik të dukshme për sytë tanë. Gjatësia e valës së dritës që vizioni i njeriut mund të perceptojë varion nga 400 në 700 nm (nanometra). Në të dy anët e diapazonit të dukshëm të spektrit shtrihen zona që nuk perceptohen nga sytë tanë.

Valët ultraviolet kanë një gjatësi vale më të shkurtër se pjesa e dukshme e spektrit. Edhe pse syri i njeriut nuk është në gjendje t'i shohë ato, megjithatë ato janë në gjendje të shkaktojnë dëm të konsiderueshëm në shikimin tonë.

Gjatësia e valës është më e madhe se gjatësia maksimale që mund të shohim. Këto valë kapen nga pajisje speciale dhe përdoren, për shembull, në kamerat e shikimit të natës.

Ndër rrezet e aksesueshme për shikimin tonë, rrezja vjollcë ka gjatësinë më të shkurtër dhe ajo e kuqe më të gjatë. Midis tyre shtrihet i gjithë spektri i dukshëm (kujtoni ylberin!)

Si i perceptojmë ngjyrat? Rrezet e dritës me një gjatësi të caktuar bien në retinën e syrit, e cila ka receptorë të ndjeshëm ndaj dritës. Këta receptorë transmetojnë sinjale drejtpërdrejt në trurin tonë, ku formohet ndjesia e një ngjyre të caktuar. Pikërisht se çfarë ngjyrash shohim varet nga gjatësia e valës së rrezeve rënëse, dhe shkëlqimi i ndjesisë së ngjyrës përcaktohet nga intensiteti i rrezatimit.

Të gjitha objektet rreth nesh kanë aftësinë për të reflektuar, transmetuar ose thithur dritën e rënë (në tërësi ose pjesërisht). Për shembull, ngjyra e gjelbër e gjethit do të thotë që nga e gjithë diapazoni, reflektohen kryesisht rrezet jeshile, pjesa tjetër absorbohet. Objektet transparente priren të bllokojnë rrezatimin e një gjatësi të caktuar, i cili përdoret, për shembull, në fotografimin me filtër).

Kështu, ngjyra e një objekti na tregon për aftësinë e tij për të reflektuar valët e një pjese të caktuar të spektrit. Ne i shohim objektet që pasqyrojnë të gjithë spektrin si të bardhë dhe objektet që thithin të gjitha rrezet si të zeza.

ÇFARË JANË RADIO VALËT

Valët e radios janë valë elektromagnetike që udhëtojnë nëpër hapësirë ​​me shpejtësinë e dritës (300,000 km/sek). Nga rruga, drita është gjithashtu valë elektromagnetike që kanë veti të ngjashme me valët e radios (reflektim, përthyerje, zbutje, etj.).

Valët e radios bartin energjinë e emetuar nga një oshilator elektromagnetik nëpër hapësirë. Dhe ato lindin kur fusha elektrike ndryshon, për shembull, kur një rrymë elektrike alternative kalon nëpër një përcjellës ose kur shkëndija kërcejnë nëpër hapësirë, d.m.th. një seri pulsesh të njëpasnjëshme të rrymës me shpejtësi.

Rrezatimi elektromagnetik karakterizohet nga frekuenca, gjatësia e valës dhe fuqia e energjisë së transferuar. Frekuenca e valëve elektromagnetike tregon se sa herë në sekondë ndryshon drejtimi i rrymës elektrike në emetues dhe, për rrjedhojë, sa herë në sekondë ndryshon madhësia e fushave elektrike dhe magnetike në secilën pikë të hapësirës. Frekuenca matet në herc (Hz), një njësi e quajtur sipas shkencëtarit të madh gjerman Heinrich Rudolf Hertz. 1 Hz është një dridhje për sekondë, 1 megahertz (MHz) është një milion dridhje për sekondë. Duke ditur që shpejtësia e valëve elektromagnetike është e barabartë me shpejtësinë e dritës, ne mund të përcaktojmë distancën midis pikave në hapësirë ​​ku fusha elektrike (ose magnetike) është në të njëjtën fazë. Kjo distancë quhet gjatësi vale. Gjatësia e valës në metra llogaritet duke përdorur formulën:

Ose përafërsisht
ku f është frekuenca e rrezatimit elektromagnetik në MHz.

Formula tregon se, për shembull, një frekuencë prej 1 MHz korrespondon me një gjatësi vale prej përafërsisht. 300 m Me rritjen e frekuencës, gjatësia e valës zvogëlohet, me një rënie - mendoni vetë. Më vonë do të shohim se gjatësia e valës ndikon drejtpërdrejt në gjatësinë e antenës për komunikim radio.

Valët elektromagnetike udhëtojnë lirshëm nëpër ajër ose hapësirën e jashtme (vakum). Por nëse një tel metalik, antenë ose ndonjë trup tjetër përcjellës takohet në rrugën e valëve, atëherë ata i japin energjinë e tyre, duke shkaktuar kështu një rrymë elektrike alternative në këtë përcjellës. Por jo e gjithë energjia e valës absorbohet nga përcjellësi; një pjesë e saj reflektohet nga sipërfaqja e saj dhe ose kthehet prapa ose shpërndahet në hapësirë. Nga rruga, kjo është baza për përdorimin e valëve elektromagnetike në radar.

Një veçori tjetër e dobishme e valëve elektromagnetike është aftësia e tyre për t'u përkulur rreth pengesave të caktuara në rrugën e tyre. Por kjo është e mundur vetëm kur dimensionet e objektit janë më të vogla se gjatësia e valës ose të krahasueshme me të. Për shembull, për të zbuluar një avion, gjatësia e valës së radios lokalizuese duhet të jetë më e vogël se dimensionet e saj gjeometrike (më pak se 10 m). Nëse trupi është më i gjatë se gjatësia e valës, ai mund ta reflektojë atë. Por mund të mos e pasqyrojë atë. Konsideroni teknologjinë Stealth të ushtrisë, e cila përdor forma gjeometrike, materiale thithëse të radios dhe veshje për të reduktuar dukshmërinë e objekteve ndaj vendndodhjes.

Energjia e bartur nga valët elektromagnetike varet nga fuqia e gjeneratorit (emetuesit) dhe distanca në të. Shkencërisht, tingëllon kështu: rrjedha e energjisë për njësi të sipërfaqes është drejtpërdrejt proporcionale me fuqinë e rrezatimit dhe në përpjesëtim të kundërt me katrorin e distancës me emetuesin. Kjo do të thotë që diapazoni i komunikimit varet nga fuqia e transmetuesit, por në një masë shumë më të madhe nga distanca në të.

SHPËRNDARJA E SPEKTRIT

Valët e radios të përdorura në inxhinierinë e radios zënë rajonin, ose më shkencërisht, spektrin nga 10,000 m (30 kHz) në 0,1 mm (3,000 GHz). Kjo është vetëm një pjesë e spektrit të gjerë të valëve elektromagnetike. Valët e radios (në gjatësi në rënie) pasohen nga rrezet termike ose infra të kuqe. Pas tyre vjen një pjesë e ngushtë e valëve të dritës së dukshme, pastaj një spektër ultravjollcë, rreze x dhe rrezet gama - të gjitha këto janë dridhje elektromagnetike të së njëjtës natyrë, që ndryshojnë vetëm në gjatësi vale dhe, për rrjedhojë, në frekuencë.

Megjithëse i gjithë spektri është i ndarë në rajone, kufijtë midis tyre janë të përvijuara paraprakisht. Rajonet ndjekin njëri-tjetrin vazhdimisht, kalojnë në njëri-tjetrin dhe në disa raste mbivendosen.

Sipas marrëveshjeve ndërkombëtare, i gjithë spektri i valëve të radios të përdorura në komunikimet radio ndahet në diapazon:

Gama
frekuencave

Emri i diapazonit të frekuencës

Emri
diapazoni i valëve

Gjatësia e valës

Frekuenca shumë të ulëta (VLF)

Miriametri

Frekuenca të ulëta (LF)

Kilometer

300–3000 kHz

Frekuencat e mesme (MF)

Hektometrik

Frekuenca të larta (HF)

Dekametër

Frekuenca shumë të larta (VHF)

Metër

300–3000 MHz

Frekuenca ultra të larta (UHF)

decimetër

Frekuenca ultra të larta (mikrovalë)

Centimetri

Frekuenca jashtëzakonisht të larta (EHF)

Milimetri

300–3000 GHz

Frekuencat hiper të larta (HHF)

decmilimetër

Por këto diapazon janë shumë të gjera dhe, nga ana tjetër, ndahen në seksione që përfshijnë të ashtuquajturat sfera të transmetimit dhe televizionit, intervalet për tokën dhe aviacionin, komunikimet hapësinore dhe detare, për transmetimin e të dhënave dhe mjekësinë, për navigimin e radarëve dhe radios, etj. . Secilit shërbim radio i është caktuar seksioni i tij i spektrit ose frekuencave fikse.


Shpërndarja e spektrit ndërmjet shërbimeve të ndryshme.

Kjo ndarje është mjaft konfuze, kështu që shumë shërbime përdorin terminologjinë e tyre "të brendshme". Në mënyrë tipike, kur caktoni vargjet e ndara për komunikimet celulare tokësore, përdoren emrat e mëposhtëm:

Gama e frekuencës

Shpjegimet

Për shkak të karakteristikave të tij të përhapjes, përdoret kryesisht për komunikime në distanca të gjata.

25,6–30,1 MHz

Banda civile në të cilën individët privatë mund të përdorin komunikime. Në vende të ndryshme, në këtë zonë ndahen nga 40 deri në 80 frekuenca (kanale) fikse.

Gama e komunikimeve celulare fikse. Nuk është e qartë pse, por në gjuhën ruse nuk kishte asnjë term që përcaktonte këtë gamë.

136–174 MHz

Gama më e zakonshme e komunikimeve celulare fikse.

400–512 MHz

Gama e komunikimeve celulare fikse. Ndonjëherë ky seksion nuk ndahet si një gamë e veçantë, por ata thonë VHF, që do të thotë brezi i frekuencës nga 136 në 512 MHz.

806–825 dhe
851–870 MHz

Gama tradicionale "amerikane"; përdoret gjerësisht nga komunikimet celulare në Shtetet e Bashkuara. Nuk ka fituar shumë popullaritet mes nesh.

Emrat zyrtarë të diapazoneve të frekuencave nuk duhet të ngatërrohen me emrat e seksioneve të ndara për shërbime të ndryshme. Vlen të përmendet se prodhuesit kryesorë në botë të pajisjeve për komunikimet e lëvizshme tokësore prodhojnë modele të dizajnuara për të operuar brenda këtyre zonave të veçanta.

Në të ardhmen, ne do të flasim për vetitë e valëve të radios në lidhje me përdorimin e tyre në komunikimet radio celulare tokësore.

SI PROPADON VALËT RADIO

Valët e radios emetohen përmes një antene në hapësirë ​​dhe përhapen si energji e fushës elektromagnetike. Dhe megjithëse natyra e valëve të radios është e njëjtë, aftësia e tyre për t'u përhapur varet shumë nga gjatësia e valës.

Toka është një përcjellës i elektricitetit për valët e radios (megjithëse jo shumë i mirë). Duke kaluar mbi sipërfaqen e tokës, valët e radios gradualisht dobësohen. Kjo për faktin se valët elektromagnetike ngacmojnë rrymat elektrike në sipërfaqen e tokës, e cila konsumon një pjesë të energjisë. Ato. energjia absorbohet nga toka, dhe sa më shumë, aq më e shkurtër është gjatësia e valës (frekuenca më e lartë).

Përveç kësaj, energjia e valës dobësohet edhe sepse rrezatimi përhapet në të gjitha drejtimet e hapësirës dhe, për rrjedhojë, sa më larg marrësi të jetë nga transmetuesi, aq më pak energji bie për njësi të sipërfaqes dhe aq më pak futet në antenë.

Transmetimet nga stacionet e transmetimit me valë të gjata mund të merren në distanca deri në disa mijëra kilometra, dhe niveli i sinjalit zvogëlohet pa probleme, pa kërcime. Stacionet me valë të mesme mund të dëgjohen brenda një rrezeje prej mijëra kilometrash. Sa i përket valëve të shkurtra, energjia e tyre zvogëlohet ndjeshëm me distancën nga transmetuesi. Kjo shpjegon faktin se në agimin e zhvillimit të radios, valët nga 1 deri në 30 km përdoreshin kryesisht për komunikim. Valët më të shkurtra se 100 metra përgjithësisht konsideroheshin të papërshtatshme për komunikime në distanca të gjata.

Megjithatë, studimet e mëtejshme të valëve të shkurtra dhe ultra të shkurtra treguan se ato dobësohen shpejt kur udhëtojnë pranë sipërfaqes së Tokës. Kur rrezatimi drejtohet lart, valët e shkurtra kthehen prapa.

Në vitin 1902, matematikani anglez Oliver Heaviside dhe inxhinieri elektrik amerikan Arthur Edwin Kennelly parashikuan pothuajse njëkohësisht se ekzistonte një shtresë jonizuese e ajrit mbi Tokë - një pasqyrë natyrore që reflekton valët elektromagnetike. Kjo shtresë u quajt jonosferë.

Jonosfera e Tokës duhet të kishte bërë të mundur rritjen e gamës së përhapjes së valëve të radios në distanca që tejkalojnë vijën e shikimit. Ky supozim u vërtetua eksperimentalisht në vitin 1923. Impulset e radiofrekuencës u transmetuan vertikalisht lart dhe sinjalet kthyese u morën. Matja e kohës ndërmjet dërgimit dhe marrjes së pulseve bëri të mundur përcaktimin e lartësisë dhe numrit të shtresave të reflektimit.


Përhapja e valëve të gjata dhe të shkurtra.

Pasi reflektohen nga jonosfera, valët e shkurtra kthehen në Tokë, duke lënë qindra kilometra "zonë të vdekur" poshtë. Pasi ka udhëtuar në jonosferë dhe mbrapa, vala nuk "qetësohet", por reflektohet nga sipërfaqja e Tokës dhe përsëri nxiton drejt jonosferës, ku reflektohet përsëri, etj. Kështu, duke u reflektuar shumë herë, një radio vala mund të rrethojë globin disa herë.

Është vërtetuar se lartësia e reflektimit varet kryesisht nga gjatësia e valës. Sa më e shkurtër të jetë vala, aq më e lartë është lartësia në të cilën reflektohet dhe, për rrjedhojë, aq më e madhe është "zona e vdekur". Kjo varësi është e vërtetë vetëm për pjesën me valë të shkurtër të spektrit (deri në afërsisht 25-30 MHz). Për gjatësi vale më të shkurtra, jonosfera është transparente. Valët depërtojnë nëpër të dhe shkojnë në hapësirën e jashtme.

Figura tregon se reflektimi varet jo vetëm nga frekuenca, por edhe nga koha e ditës. Kjo për faktin se jonosfera jonizohet nga rrezatimi diellor dhe gradualisht humbet reflektimin e saj me fillimin e errësirës. Shkalla e jonizimit varet edhe nga aktiviteti diellor, i cili ndryshon gjatë gjithë vitit dhe nga viti në vit në një cikël shtatëvjeçar.


Shtresat reflektuese të jonosferës dhe përhapja e valëve të shkurtra në varësi të frekuencës dhe kohës së ditës.

Valët e radios VHF kanë veti më të ngjashme me rrezet e dritës. Ato praktikisht nuk reflektohen nga jonosfera, përkulen shumë pak rreth sipërfaqes së tokës dhe përhapen brenda vijës së shikimit. Prandaj, diapazoni i valëve ultrashort është i shkurtër. Por kjo ka një avantazh të caktuar për komunikimet radio. Meqenëse valët në intervalin VHF përhapen brenda vijës së shikimit, stacionet radio mund të vendosen në një distancë prej 150-200 km nga njëri-tjetri pa ndikim të ndërsjellë. Kjo lejon stacionet fqinje të ripërdorin të njëjtën frekuencë.


Përhapja e valëve të shkurtra dhe ultra të shkurtra.

Vetitë e valëve të radios në intervalet DCV dhe 800 MHz janë edhe më afër rrezeve të dritës dhe për këtë arsye kanë një veçori tjetër interesante dhe të rëndësishme. Le të kujtojmë se si funksionon një elektrik dore. Drita nga një llambë e vendosur në pikën qendrore të reflektorit mblidhet në një rreze të ngushtë rrezesh që mund të dërgohen në çdo drejtim. Pothuajse e njëjta gjë mund të bëhet me valët e radios me frekuencë të lartë. Ato mund të mblidhen nga pasqyrat e antenës dhe të dërgohen në trarë të ngushtë. Është e pamundur të ndërtohet një antenë e tillë për valët me frekuencë të ulët, pasi dimensionet e saj do të ishin shumë të mëdha (diametri i pasqyrës duhet të jetë shumë më i madh se gjatësia e valës).

Mundësia e rrezatimit të drejtuar të valëve bën të mundur rritjen e efikasitetit të sistemit të komunikimit. Kjo për faktin se një rreze e ngushtë siguron më pak shpërndarje të energjisë në drejtimet anësore, gjë që lejon përdorimin e transmetuesve më pak të fuqishëm për të arritur një gamë të caktuar komunikimi. Rrezatimi i drejtimit krijon më pak ndërhyrje me sistemet e tjera të komunikimit që nuk janë në intervalin e rrezes.

Marrja e valëve të radios mund të përfitojë gjithashtu nga rrezatimi i drejtuar. Për shembull, shumë janë të njohur me antenat satelitore parabolike, të cilat fokusojnë rrezatimin e transmetuesit satelitor në pikën ku është instaluar sensori marrës. Përdorimi i antenave marrëse me drejtim në radioastronomi ka bërë të mundur që të bëhen shumë zbulime themelore shkencore. Aftësia për të përqendruar valët e radios me frekuencë të lartë ka siguruar përdorimin e tyre të gjerë në radar, komunikime radiorele, transmetim satelitor, transmetim të të dhënave pa tel, etj.


Pjatë satelitore e drejtuar parabolike (foto nga ru.wikipedia.org).

Duhet të theksohet se me zvogëlimin e gjatësisë së valës, zbutja dhe thithja e energjisë në atmosferë rritet. Në veçanti, përhapja e valëve më të shkurtra se 1 cm fillon të ndikohet nga fenomene të tilla si mjegulla, shiu, retë, të cilat mund të bëhen një pengesë serioze që kufizon diapazonin e komunikimit.

Ne kemi mësuar se valët e radios kanë veti të ndryshme përhapjeje në varësi të gjatësisë së valës dhe secila pjesë e spektrit të radios përdoret aty ku shfrytëzohen më së miri avantazhet e tij.

Një parametër i rëndësishëm fizik i nevojshëm për zgjidhjen e shumë problemeve në akustikë dhe radio elektronike. Mund të llogaritet në disa mënyra, në varësi të parametrave të specifikuar. Është më e përshtatshme për ta bërë këtë nëse e dini frekuencën ose periudhën dhe shpejtësinë e përhapjes.

Formulat

Formula bazë që i përgjigjet pyetjes se si të gjendet gjatësia e valës përmes frekuencës është paraqitur më poshtë:

Këtu l është gjatësia e valës në metra, v është shpejtësia e përhapjes së saj në m/s, u është frekuenca lineare në herc.

Meqenëse frekuenca lidhet me periudhën në një marrëdhënie të anasjelltë, shprehja e mëparshme mund të shkruhet ndryshe:

T është periudha e lëkundjes në sekonda.

Ky parametër mund të shprehet në terma të frekuencës ciklike dhe shpejtësisë së fazës:

l = 2 pi*v/w

Në këtë shprehje, w është frekuenca ciklike e shprehur në radianë për sekondë.

Frekuenca e valës nëpër gjatësi, siç shihet nga shprehja e mëparshme, gjendet si më poshtë:

Le të shqyrtojmë një valë elektromagnetike që përhapet në një substancë me n. Atëherë frekuenca e valës për nga gjatësia shprehet me relacionin e mëposhtëm:

Nëse përhapet në vakum, atëherë n = 1, dhe shprehja merr formën e mëposhtme:

Në formulën e fundit, frekuenca e valës për sa i përket gjatësisë shprehet duke përdorur konstanten c - shpejtësia e dritës në vakum, c = 300,000 km/s.

Gjatësia e valës

Shembuj

Përafërsisht, me një gabim prej rreth 0.07%, mund të llogarisni gjatësinë e valës së radios si më poshtë: 300 pjesëtuar me frekuencën në megahertz, marrim gjatësinë e valës në metra, për shembull për 80 Hz, gjatësia e valës është 3750 kilometra, për 89 MHz - 3,37 metra, për 2 ,4 GHz - 12,5 cm.

Formula e saktë për llogaritjen e gjatësisë së valës së rrezatimit elektromagnetik në vakum është:

ku është shpejtësia e dritës, e barabartë në Sistemin Ndërkombëtar të Njësive (SI) me 299,792,458 m/s pikërisht.

Për të përcaktuar gjatësinë e valës së rrezatimit elektromagnetik në çdo medium, përdorni formulën:

ku është indeksi i thyerjes së mediumit për rrezatim me një frekuencë të caktuar.

Shënime

Letërsia


Fondacioni Wikimedia. 2010.

Shihni se çfarë është "Gjatësia e valës" në fjalorë të tjerë:

    Distanca midis dy pikave më të afërta të një vale harmonike që janë në të njëjtën fazë. Gjatësia e valës λ = vT, ku T është periudha e lëkundjes, ? shpejtësia fazore e valës. * * * Gjatesia e vales Gjatesia e vales, distanca midis dy pikave me te aferta... ... fjalor enciklopedik

    gjatësia valore- (λ) Distanca me të cilën lëviz sipërfaqja e një vale fazore të barabartë gjatë një periudhe lëkundjeje. [GOST 7601 78] gjatësi vale Distanca e përshkuar nga një valë elastike në një kohë të barabartë me një periudhë të plotë lëkundjeje. )

Artikujt më të mirë mbi këtë temë