marți, 18 ianuarie 2011

Lungimea de unda

În fizica , lungimea de undă este un parametru de bază al oricărui fenomen ondulatoriu (unda) care se propagă în spațiu și anume reprezintă distanța parcursă de undă pe durata unei oscilații, ori distanța dintre două puncte din spațiu între care defazajul relativ al oscilațiilor este de 2π radiani.

Lungimea de undă este legată de viteza de propagare a undei respective si de frecventa ei prin relația
\lambda = \frac{v}{f} = v T
unde simbolurile reprezintă:
λ = lungimea de undă,
v = viteza de propagare a undei în mediul respectiv,
f = frecvența undei, inversa perioadei temporale,
T = perioada undei.
Lungimea de undă are un sens bine definit numai în cazul unei unde monocromatice, adică de o singură frecvență și ale cărei oscilații se repetă la infinit. În acest caz idealizat, lungimea de undă este cea mai mică mărime λ care îndeplinește relația
u(x) = u(x + k \lambda) \,    unde u este parametrul oscilant al undei (de exemplu intensitatea cîmpului electric în cazul unei unde electromagnetice, presiunea instantanee locală a mediului în cazul undelor sonore, etc.), x este poziţia de-a lungul direcţiei de propagare a undei, iar k este un numar intreg. Trebuie precizat că formula anterioară este riguros exactă numai în cazul undelor plane care se propagă într-un mediu omogen.

Spectrul electromagnetic

Proprietati ale undelor electromagnetice

Radiația electromagnetică, indiferent de frecvență, prezintă următoarele proprietăți:
  • interferenta
  • reflexie
  • refractie
  • absorbtie
  • difractie
Radiația electromagnetică are o natură duală: pe de-o parte, ea se comportă în anumite procese ca un flux de particule (fotoni), de exemplu la emisie, absorbtie, și în general în fenomene cu o extensie temporală și spațială mică. Pe de altă parte, în propagare și alte fenomene extinse pe durate și distanțe mari radiația electromagnetică are proprietăți de unda.

Undele electromagnetice

Undele electromagnetice sau radiația electromagnetică sunt fenomene fizice în general naturale, care constau dintr-un camp electric și unul magnetic în același spațiu, și care se generează unul pe altul pe măsură ce se propagă.

Clasificare:
În funcție de frecventa sau lungimea de unda cu care radiatia se repetă în timp, respectiv în spațiu, undele electromagnetice se pot manifesta în diverse forme.
Spectrul radiațiilor electromagnetice este împărțit după criteriul lungimii de undă în câteva domenii, de la frecvențele joase spre cele înalte:
  • radiațiile (undele) radio - se folosesc și pentru transmiterea semnalelor de televiziune, pentru comunicații prin satelit si telefonie mobila.
  • microunde - sunt folosite atât în comunicații cât și în cuptorul cu microunde.
  • radiații hertziene.
  • radiații infraroșii.
  • radiații luminoase - este foarte utilă în analize fizico-chimice prin spectroscopie.
  • radiații ultraviolete - este responsabilă pentru bronzarea pielii.
  • radiații X (Röntgen) - sunt folosite de multă vreme în medicină pentru vizualizarea organelor interne.
  • radiații "γ" (gamma - literă greacă) - se produc adesea în reactii nucleare.

Legea de miscare a unei oscilatii periodice

Legea de mișcare a unei oscilații periodice este:
y(t) = A sin (\omega\ t + \varphi\ _0) \,
unde:
y(t) \, este elongația sistemului la momentul t;
A \, este amplitudinea mișcării (elongația maximă, deplasarea extremă față de poziția de echilibru);
\omega\ \, este pulsația mișcării (frecvența unghiulară);
\varphi\ _0 \, este faza inițială a mișcării.