אורך גל לעומת תדר
תדר ואורך גל הן שתי תופעות שנתקלות בהן במכניקת הגלים. התדירות של תנודה מתארת כמה "תדירות" האירוע הוא. אורך הגל של גל מתאר את אורך גל יחידה. שני המושגים הללו חשובים מאוד בהבנת תחומים כמו מכניקת גלים, פיזיקה מודרנית, מכניקת קוונטים ותורת השדות האלקטרומגנטיים. חיוני שתהיה הבנה ברורה במושגים הללו כדי להצטיין בתחומים כאלה. במאמר זה, אנו הולכים לדון מה הם תדר ואורך גל, הגדרותיהם, קווי הדמיון של אורך גל ותדר ולבסוף ההבדל בין אורך גל ותדר.
תדירות
תדר הוא מושג הנדון בתנועות תקופתיות של עצמים. כדי להבין את מושג התדר, נדרשת הבנה נכונה של תנועות תקופתיות. תנועה תקופתית יכולה להיחשב ככל תנועה שחוזרת על עצמה בפרק זמן קבוע. כוכב לכת הסובב סביב השמש הוא תנועה תקופתית. לוויין המקיף את כדור הארץ הוא תנועה תקופתית; אפילו התנועה של סט כדור איזון היא תנועה תקופתית. רוב התנועות המחזוריות שאנו נתקלים בהן הן מעגליות, ליניאריות או חצי מעגליות. לתנועה מחזורית יש תדירות. התדירות פירושה כמה "תדירות" האירוע הוא. לשם הפשטות, אנו לוקחים את התדירות כהתרחשויות בשנייה. תנועות מחזוריות יכולות להיות אחידות או לא אחידות. אחיד יכול להיות בעל מהירות זוויתית אחידה. לפונקציות כמו אפנון משרעת יכולות להיות תקופות כפולות. הם פונקציות מחזוריות המובלעות בפונקציות מחזוריות אחרות. היפוך של תדירות התנועה המחזורית נותן את הזמן לתקופה.תנועות הרמוניות פשוטות ותנועות הרמוניות מעוכות הן גם תנועות תקופתיות. בכך ניתן לקבל את התדירות של תנועה מחזורית גם באמצעות הפרש הזמן בין שני התרחשויות דומות. התדירות של מטוטלת פשוטה תלויה רק באורך המטוטלת ובתאוצת הכבידה עבור תנודות קטנות.
אורך גל
אורך גל הוא מושג שנדון תחת גלים. אורך הגל של גל הוא האורך שבו צורת הגל מתחילה לחזור על עצמה. ניתן להגדיר זאת באמצעות משוואת הגלים. עבור משוואת גל תלוית זמן ψ(x, t), בזמן נתון, אם ψ(x, t) שווה לשני ערכי x ואין נקודות בין שתי הנקודות בעלות אותו ערך ψ, ההפרש של x ערכים ידועים כאורך הגל של הגל. הקשר בין אורך הגל, התדר ומהירות הגל ניתן על ידי v=f λ, כאשר f הוא תדר הגל ו- λ הוא אורך הגל. עבור גל נתון, מכיוון שמהירות הגל קבועה, אורך הגל הופך ביחס הפוך לתדר.
מה ההבדל בין תדר ואורך גל?
• ניתן להגדיר את התדר הן עבור גלים ורעידות ולכל תנועה תקופתית אחרת.
• אורך הגל מוגדר רק לגל. התדר נמדד בהרץ. אורך הגל נמדד במטרים. אורך הגל של הגל הוא ביחס הפוך לאנרגיה של הגל. התדר הוא פרופורציונלי ליניארי לאנרגיה של הגל.
