He leído en varios lugares que la frecuencia no cambia con el medio. En cambio, la longitud de onda de los cambios en diferentes medios debido a un cambio en la velocidad. Entiendo por qué los cambios de velocidad con el medio, pero no estoy seguro de por qué longitud de onda, no la frecuencia, los cambios. Un sitio web dijo que era porque de conservación de la energía, pero he leído que la energía de una onda de sonido depende de su amplitud, no la frecuencia. Es eso correcto? Si es así, ¿por qué la frecuencia no dependen del medio?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?
Debido a que la frecuencia de una onda sonora se define como "el número de ondas por segundo."
Si había una fuente de sonido que emiten, por ejemplo, 200 ondas por segundo, y la oreja (en el interior de un medio diferente) recibieron sólo 150 ondas por segundo, el resto de las ondas de 50 ondas por segundo que tienen a acumularse en algún lugar, probablemente, en la interfaz entre los dos medios.
Después de, digamos, un minuto de reproducción del sonido, ya sería de 60 × 50 = 3,000 retraso de las ondas se amontonaron en la interfaz, esperando su turno para entrar en el nuevo medio. Si detiene el sonido en ese momento, aún se tardaría más de 20 segundos para todos aquellos apilados ondas para entrar en el nuevo medio, a 150 ondas por segundo. Por lo tanto, su oído, dentro de las diferentes medio, seguirá escuchar el sonido durante 20 segundos después de que ya había detenido.
Nosotros no observan el sonido acumulando en los límites de los diferentes medios de comunicación como el que. (Que sería una especie de cómoda si lo hizo, ya que podríamos utilizar este efecto para una fácil grabación de sonido, sin tener que molestarse con los micrófonos y grabar discos / almacenamiento digital. Pero, por desgracia, simplemente no sucede.) Así pues, parece que, en el mundo real, la frecuencia de sonido no cambia entre los medios de comunicación.
Además, imagine que usted cambió los medios de comunicación de todo: ahora el sonido sería la fuente de emisión de 150 ondas por segundo, dentro de la "baja frecuencia" medio, y su oído recibiría 200 ondas por segundo, dentro de la "alta frecuencia" de media. Qué sería de la extra de 50 ondas por segundo? El futuro? ¿O sólo aparecen mágicamente de la nada?
Todo lo que dijo, no son procesos físicos que pueden cambiar la frecuencia de sonido, o al menos introducir algunas nuevas frecuencias. Por ejemplo, existen materiales que pueden interactuar con una onda de sonido y cambiar su forma, distorsionando así que de original puro de una sola frecuencia de la onda de sonido adquiere armónicos a frecuencias más altas.
Estos no son, sin embargo, los mismos tipos de turnos continuos como era de observar con la longitud de onda, al pasar de un medio a otro con diferente velocidad del sonido. Más bien, los matices introducidos de esta manera son generalmente agrupados (o fracciones simples) de la frecuencia original: usted puede fácilmente obtener los armónicos en dos o tres o cuatro veces la frecuencia original, pero no en, digamos, de 1,018 veces la frecuencia original. Esto es porque ellos no están realmente cambiando la velocidad a la que las ondas de ciclo, sino más bien la forma de cada individuo de la onda (que puede ser visto como la conversión de parte de cada onda original en nuevas olas con dos/tres/etc. los tiempos de la frecuencia original).
Floris
Puntos
54054
Esto tiene que ver con la continuidad del movimiento de la onda. Imagínese que tiene un cambio en la frecuencia que va de medio a medio B - 10 Hz convertirse 20 Hz.
¿Cómo hacer que algo se mueva a 20 Hz? Usted necesidad de aplicar una fuerza impulsora en 20 Hz de curso. Pero la onda entrante va a 10 Hz.
Agregar energía a la ola que se debe empujar cuando se alejan de nosotros y tirar cuando se está moviendo hacia nosotros (o tire hacia arriba mientras está en movimiento, etc). Si usted se mueve demasiado lentamente para mantener hasta que usted no puede dar el más rápido en movimiento (mayor frecuencia) de la onda de energía.
La única manera de estar "en sintonía" es tener la misma frecuencia. Pero la longitud de onda puede cambiar, que sólo depende de la frecuencia y la velocidad de propagación.
Paul
Puntos
1978
Frecuencia, en física, es el número de crestas que pasan por un punto fijo en el medio en la unidad de tiempo.
Así que dependerá de la fuente, no en el medio. Si me tomo una fuente que vibra más rápido que el tuyo, a continuación, el número de crestas que mi fuente se puede crear por segundo (por ejemplo) va a ser más que la suya.
Pero la velocidad de la onda depende de las propiedades del medio, por ejemplo la temperatura, la densidad, etc, etc.
también sabemos que
$Wavelength = \frac {speed}{frequency}$
A partir de esta ecuación de la longitud de onda dependen de la velocidad de la onda (i.e el medio) y la frecuencia, así que es diferente para diferentes medio. (Creo que de la frecuencia en la ecuación como una constante desde su sólo dependen de la fuente, así que si ahora los cambios de velocidad; i.e medio de los cambios, a continuación, sólo la longitud de onda de los cambios)
Guill
Puntos
832
Tomando el ejemplo más simple de una onda de sonido, el componente que determina su frecuencia, es el de "arriba - abajo" movimiento de la onda (perpendicular a la dirección de movimiento), mientras que su velocidad de propagación, (en la dirección de movimiento) está determinada por la "resistencia" de media. Por lo tanto, si el medio cambia, sólo la longitud de onda de los cambios.
Bill N
Puntos
3533
Hay un sistema en el que la frecuencia cambiará cuando el medio de cambios: una cuerda fija en ambos extremos, tales como la cuerda de una guitarra.
Si coger la cuerda de una guitarra, a continuación, cambiar el medio de la situación por el cambio de la tensión, la cancha se oye va a cambiar. Esto es debido a que las longitudes de onda son fijos (2L, L, L/2, L/3, etc), pero la velocidad de la onda está cambiando. Cambiar la velocidad de forma continua no campen de la energía suficiente para detener la vibración, y las nuevas frecuencias de resonancia será escuchado.
Sin embargo, por lo general un punto en una onda sirve como una fuente para una nueva ola (Huygens' wavelets). Si no hay nada a la fuerza de la longitud de onda(s) permanezca constante, la frecuencia de la continuación de la onda será la misma que la frecuencia de la fuente de punto.
