Eigenschappen van golven

Eigenschappen van golven

Er zijn veel eigenschappen die wetenschappers gebruiken om golven te beschrijven. Ze omvatten amplitude, frequentie, periode, golflengte, snelheid en fase. Elk van deze eigenschappen wordt hieronder in meer detail beschreven.

Een golf tekenen

Wanneer we een golf tekenen of naar een golf in een grafiek kijken, tekenen we de golf als een momentopname in de tijd. De verticale as is de amplitude van de golf, terwijl de horizontale as afstand of tijd kan zijn.



Op deze foto kun je zien dat het hoogste punt op de grafiek van de golf de top wordt genoemd en het laagste punt de trog. De lijn door het midden van de golf is de rustpositie van het medium als er geen golf doorheen ging.

Uit de grafiek kunnen we een aantal golfeigenschappen afleiden.

Amplitude

De amplitude van een golf is een maat voor de verplaatsing van de golf vanuit zijn rustpositie. De amplitude wordt weergegeven in de onderstaande grafiek.



De amplitude wordt over het algemeen berekend door in een grafiek van een golf te kijken en de hoogte van de golf vanaf de rustpositie te meten.

De amplitude is een maat voor de sterkte of intensiteit van de golf. Als u bijvoorbeeld naar een geluidsgolf kijkt, meet de amplitude de luidheid van het geluid. De energie van de golf varieert ook recht evenredig met de amplitude van de golf.

Golflengte

De golflengte van een golf is de afstand tussen twee corresponderende punten op back-to-back cycli van een golf. Dit kan worden gemeten tussen twee toppen van een golf of twee dieptepunten van een golf. De golflengte wordt in de natuurkunde meestal weergegeven met de Griekse letter lambda (λ).

Frequentie en periode

De frequentie van een golf is het aantal keren per seconde dat de golf cycli maakt. De frequentie wordt gemeten in Hertz of cycli per seconde. De frequentie wordt vaak weergegeven door de kleine letter 'f'.

De periode van de golf is de tijd tussen golftoppen. De periode wordt gemeten in tijdseenheden zoals seconden. De periode wordt meestal weergegeven door de hoofdletter 'T.'

De periode en frequentie hangen nauw met elkaar samen. De periode is gelijk aan 1 over de frequentie en de frequentie is gelijk aan één over de periode. Ze zijn wederkerig van elkaar, zoals weergegeven in de volgende formules.

periode = 1 / frequentie
of
T = 1 / f

frequentie = 1 / periode
of
f = 1 / T

Snelheid of snelheid van een golf

Een andere belangrijke eigenschap van een golf is de voortplantingssnelheid. Dit is hoe snel de verstoring van de golf beweegt. De snelheid van mechanische golven is afhankelijk van het medium waar de golf doorheen reist. Geluid zal bijvoorbeeld in water met een andere snelheid reizen dan in lucht.

De snelheid van een golf wordt meestal weergegeven door de letter 'v'. De snelheid kan worden berekend door de frequentie te vermenigvuldigen met de golflengte.

snelheid = frequentie * golflengte
of
v = f * λ