Quelle est la relation entre lamplitude et la fréquence dune onde? Certains disent quil ny a pas de relation, certains disent quil y en a, mais daprès leurs réponses, la relation nest toujours pas claire.

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Réponse

En général, il ny a pas de relation. Toutes les combinaisons de fréquences et damplitudes sont autorisées.

Il peut y avoir des relations dans certains cas particuliers: par exemple si vous avez une source dondes qui émet un spectre spécifique, alors les amplitudes et les fréquences obéissent à ce spectre. Mais les spectres peuvent être arbitraires, donc la dépendance peut être arbitraire.

En conclusion: il ny a généralement pas de relation.

Commentaires

  • Si une source dondes sonores émet un spectre spécifique, en quelle serait la relation entre lamplitude et la fréquence?

Réponse

Si londe proposée peut être représentée comme sinusoïdale et se déplaçant dans la direction $ + x $, alors cela signifie $ y (x, t) = Acos (kx- \ omega t) $, où $ A $ = Amplitude, $ k $ = numéro donde, $ x $ = direction horizontale, $ \ omega $ = vitesse angulaire, $ t $ = temps, dont la dérivation peut être obtenue à partir de la physique moderne de Young et Freedman 14e édition. Maintenant, la première dérivée partielle de la fonction de position, $ y (x, t) $ donne la fonction de vitesse $ v (x, t) = – \ omega Acos (kx- \ omega t) $. Une substitution pivot pour $ ω = 2 \ pi f $ donne $ v (x, t) = – 2 \ pi fAcos (kx-2πft) $. Bien quune certaine atténuation du signal se produise entre la source et lauditeur, la vitesse de londe est généralement constante et, par conséquent, lorsque le $ cos $ est au maximum de $ 1 $, la vitesse est également maximisée. Par conséquent, la substitution de $ 1 $ pour cos donne une vitesse maximale à $ v (x, t) = 2 \ pi fA $. En résolvant pour Amplitude, nous avons $ A = v (x, t) / 2πf $, qui permet directement le calcul de lamplitude de la fréquence donnée où $ v (x, t) _ {son} = 344 m / s $ à 20 $ ^ 0C $ et $ v (x, t) _ {light} = 3.00 \ times10 ^ 8 m / s. $

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  • @ LeonardMartin- Je pense que votre fonction $ y (x, t) $ décrit le déplacement vertical, et donc la vitesse à laquelle vous faites référence est la vitesse dans la direction verticale, qui après avoir pris la dérivée est une fonction $ sin $. Cela signifie que la magnitude de la vitesse verticale est maximale lorsque le $ sin $ est égal à un. Cela se produit aux valeurs de $ y (x, t) $ où le déplacement vertical est nul.

Réponse

Fonction de Planck « ($ E = hv $) appliquée à $ E∝A ^ 2 $. La lumière a des qualités fixes rendant ses conditions aux limites simples. Celles-ci peuvent être facilement modifiées par le milieu de propagation ou la nature de londe (par ex. Donc, en général, aucune relation nest supposée, mais dans des applications spécifiques, une relation peut être trouvée en établissant les limites de travail. Cest pourquoi vous obtenez des commentaires mitigés sur cette question.

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