Aaltoliike on kaikkialla maapallolla ja maailmankaikkeudessa. Aaltotyyppejä ovat ääniaallot, vesiaallot, jonossa olevat aallot ja sähkömagneettiset aallot, muutamia mainitakseni.
Mikä on aalto?
Aalto on teknisessä mielessä häiriö väliaineessa, joka etenee paikasta toiseen värähtelyjen (edestakaisin liikkeiden) kautta kyseisessä väliaineessa. Yksinkertaisemmin sanottuna,se on tärinä, jota aine kuljettaa ajassa ja tilassa.
Tärkeä aallon ominaisuus on sesiirtää energiaamutta ei väliä. Aalto alkaa energian vahvistumisesta jossain väliaineessa, kuten käden työntämisessä lammen pinnalle. Kun kukin materiaalin hiukkanen saa energiaa tästä alkuperäisestä työntöstä - tässä esimerkissä vesimolekyylit - se törmää vieressä oleviin hiukkasiin, jotka törmäävät seuraaviin ja niin edelleen.
Vesimolekyylit eivät kaikki järjestyneet uusiin paikkoihin lampessa; he vain heiluttivat edestakaisin toisiaan vastaan tapaa, jolla ihmiset, jotka seisovat olkapäästä eteenpäin väkijoukossa, voisivat riksahtaa paikalleen sen jälkeen, kun joku reunalla putoaa niihin.
Aaltoja on kahta tyyppiä:
Poikittaiset aallotmuodostuvat aineesta, joka värähtelee suorassa kulmassa energian liikkeen suuntaan nähden. Esimerkiksi joku, joka pumpaa seinään kiinnitetyn hyppynarun pään, siirtää väliaineen paloja ( köysi) pystysuunnassa, kun energia kulkee vaakasuorassa köyttä pitkin seinään, kunnes koko köysi on liikkuva.
Pituussuuntaiset aallotmuodostuvat aineesta, joka värähtelee samaan suuntaan kuin sen kuljettama energia. Aikaisemmat esimerkit väreistä uima-altaassa tai toisesta päästä häiriintyneen väkijoukon läpi ovat molemmat pitkittäisiä.
Aaltojen perusominaisuudet
Aallon perusominaisuudet ovat aallonpituus, amplitudi, taajuus ja jakso.
Yksiaallonpituuson määritelty aallon minkä tahansa pisteen välisenä etäisyytenäseuraavaan aaltoon tarkalleen samaan pisteeseen.Esimerkiksi yksi aallonpituus voidaan mitata valtameren aallonharjalta tai huipulta seuraavan aallon huippuun. Aallonpituus on merkitty kreikan kirjaimella lambda (λ) ja käyttää SI-mittayksikköä metreinä (m).
amplitudiaallon,A, mittaa minkä tahansa aineen suurimman siirtymän väliaineessa tasapainosta (tai lepoasennosta). Joten sinikäyrän muotoiselle aallolle, joka menee ylös ja alas x-akselin ympäri, amplitudilla onsama suuruus kuin korkein tai matalin asento. Siirtymän mittana amplitudi mitataan myös metreinä (m).
taajuusaallon,f, mittaa kuinka monta aaltoa ohittaa tai kuinka monta värähtelyä tapahtuu yhdessä sekunnissa. SI-taajuusyksikkö on hertsi (Hz). Esimerkiksi keinussa oleva lapsi värähtelee edestakaisin swingin lepoasennon ympäri ja tekee yhden täydellisen edestakaisen matkan joka kolmas sekunti. Se tarkoittaa, että hän käy läpikolmasosa täydestä aallosta (värähtely) sekunnissa, joten hänen taajuutensa olisi 1/3 Hz.
aikanaaallon,T, on taajuuden käänteinen; sen sijaan, kuinka monta aalloa sekunnissa, se mittaa yhden täyden aallon tai värähtelyn esiintymisaikaa. Siten se mitataan SI-ajan yksikköinä, sekunteina. Samalle vauhdissa olevalle lapselle aallonjakso on kolme sekuntia. (Huomaa, että kolme on kolmanneksen käänteinen.)
Aallon nopeus
Aallon nopeus (v) on nopeus, jolla häiriö kulkee paikasta toiseen. Aalto kulkee nopeudella (metreinä sekunnissa, m / s), joka on yhtä suuri kuin taajuuden ja aallonpituuden tulo. Aaltoyhtälö on siis:
v = \ lambda f