Teoria
Värähdysliike
Värähdysliike on jaksollisesti tapahtuvaa liikettä tasapainoaseman ympärillä.
Värähtelijä synnyttää aaltoliikkeen.
Aaltoliike
Aaltoliike voidaan jakaa mekaaniseen ja sähkömagneettiseen aaltoliikkeeseen.
- Mekaaninen aaltoliike tarvitsee väliaineen edetäkseen.
- esim. ääni.
- Sähkömagneettinen aaltoliike ei tarvitse väliainetta.
- esim. valo, radioaallot.
Amplitudi A on aaltoliikkeen suurin poikkeama sen tasapainoasemasta.
Aallonpituus \(\lambda\) on peräkkäisten aallonharjojen (tai pohjien) välinen etäisyys.
Jaksonaika T on yhteen värähdykseen kuluva aika.
Jaksonajan käänteisarvo on taajuus \(f=\dfrac{1}{T}\) , jonka yksikkö on 1 Hz.
Aaltoliike voidaan jakaa pitkittäiseen ja poikittaiseen aaltoliikkeeseen.
- pitkittäisessä aaltoliikkeessä värähtelysuunta on sama kuin aallon etenemissuunta.
- poikittaisessa aaltoliikkeessä värähtelysuunta on kohtisuorassa aallon etenemissuuntaa vastaan.
Aaltoliikkeen perusyhtälö
Yhden jaksonajan aikana aalto on edennyt aallonpituuden mittaisen matkan.
Lasketaan tämän avulla aallon etenemisnopeus.
\(\begin{align} v&=\dfrac{s}{t} \\ v&=\dfrac{\lambda}{T} \\ v&=\dfrac{1}{T} \cdot \lambda \\ v&=f\lambda \end{align}\)
Suureyhtälöä \(v=f \lambda\) kutsutaan aaltoliikkeen perusyhtälöksi, joka on
voimassa niin mekaanisella kuin sähkömagneettisella aaltoliikkeellä.
Muistiinpanot