Η διαφορά μεταξύ ημιτονοειδούς κύματος και τετραγωνικού κύματος

Anonim

Κύμα ημιτονοειδούς κύματος έναντι τετραγώνου κύματος

Τα κύματα είναι ένα πολύ σημαντικό φαινόμενο που συζητείται στη φυσική. Τα ημιτονοειδή κύματα και τα τετραγωνικά κύματα είναι δύο τύποι κυμάτων που είναι πολύ σημαντικά σε πολλούς τομείς. Τα ημιτονοειδή κύματα είναι σημαντικά σε πεδία όπως η ηλεκτρομαγνητική, τα κύματα και οι δονήσεις, η διαμόρφωση σήματος και πολλά άλλα πεδία. Το τετραγωνικό κύμα είναι πολύ σημαντικό σε υπολογιστές και άλλες ψηφιακές συσκευές, στην αναπαράσταση δεδομένων, στις επικοινωνίες δεδομένων και σε πολλά άλλα πεδία. Σε αυτό το άρθρο θα συζητήσουμε ποια είναι τα ημιτονοειδή κύματα και τα τετράγωνα κύματα, πώς προέρχονται, τους ορισμούς των ημιτονοειδών κυμάτων και των τετραγωνικών κυμάτων, τις ομοιότητές τους και τελικά τη διαφορά μεταξύ των ημιτονοειδών κυμάτων και των πλατειών κυμάτων.

Για να κατανοήσουμε την έννοια του ημιτονοειδούς κύματος, πρέπει πρώτα να καταλάβουμε την έννοια του μηχανικού κύματος. Ένα μηχανικό κύμα προκαλείται από τυχόν αναταράξεις σε ένα μέσο. Απλά παραδείγματα για μηχανικά κύματα είναι ηχητικά, σεισμοί, κύματα ωκεανών.

Ένα κύμα είναι μια μέθοδος διάδοσης της ενέργειας. Η ενέργεια που δημιουργείται στην αναταραχή διαδίδεται από τα κύματα. Ένα ημιτονοειδές κύμα, απλά γνωστό ως ημιτονοειδές κύμα, είναι ένα κύμα το οποίο ταλαντεύεται σύμφωνα με την εξίσωση y = A sin (ωt - kx). Αυτό σημαίνει ότι ένα στιγμιότυπο των σωματιδίων που επηρεάζονται από το κύμα σε μια δεδομένη χρονική στιγμή θα εμφανίσει τη συνάρτηση λειτουργίας "sine".

Καθώς το κύμα διαδίδεται μέσω του χώρου, η ενέργεια που μεταφέρει διαδίδεται επίσης. Αυτή η ενέργεια προκαλεί την ταλάντωση των σωματιδίων στο δρόμο. Μπορεί επίσης να ερμηνευτεί με τον άλλο τρόπο, καθώς η ενέργεια μεταδίδεται μέσω της ταλάντωσης των σωματιδίων. Υπάρχουν δύο τύποι προοδευτικών κυμάτων. Δηλαδή, διαμήκη κύματα και εγκάρσια κύματα.

Σε ένα διαμήκη κύμα, οι ταλαντώσεις των σωματιδίων είναι παράλληλες προς την κατεύθυνση της διάδοσης. Αυτό δεν σημαίνει ότι τα σωματίδια κινούνται με το κύμα. Τα σωματίδια μόνο ταλαντεύονται γύρω από το σταθερό σημείο ισορροπίας στο διάστημα. Στα εγκάρσια κύματα, η ταλάντωση των σωματιδίων εμφανίζεται κάθετα προς την κατεύθυνση της διάδοσης. Τα ηχητικά κύματα αποτελούνται μόνο από διαμήκη κύματα, τα κύματα σε μια χορδή είναι εγκάρσια. Τα κύματα των ωκεανών είναι ένας συνδυασμός εγκάρσιων κυμάτων και διαμήκων κυμάτων.

Square Waves

Τα τετραγωνικά κύματα είναι πολύ σημαντικά σε υπολογιστές και άλλες ψηφιακές συσκευές. Ένα τετράγωνο κύμα μπορεί να θεωρηθεί ως λογική λειτουργία. Δεδομένου ότι το τετραγωνικό κύμα έχει μόνο δύο καταστάσεις, είναι ιδανικό για μια ψηφιακή λειτουργία. Ωστόσο, είναι πολύ δύσκολο ή αδύνατο να δημιουργηθεί απευθείας ένα τετραγωνικό κύμα. Μια σειρά ημιτονοειδών κυμάτων επικαλύπτονται για να δημιουργήσουν ένα τετράγωνο κύμα. Αυτό είναι γνωστό ως μετασχηματισμός Fourier. Ωστόσο, είναι αδύνατο να δημιουργηθεί ένα τέλειο τετραγωνικό κύμα καθώς απαιτεί ένα άπειρο ποσό ημιτονοειδών κυμάτων.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Sine και Square Square;

• Τα ημιτονοειδή κύματα παράγονται στη φύση και μπορούν εύκολα να αναπαραχθούν με το χέρι. Τα τετραγωνικά κύματα δεν παράγονται φυσικά, και απαιτεί ένα σύνολο ημιτονοειδών κυμάτων που πρέπει να επικαλύπτονται.

• Είναι δυνατό να δημιουργηθεί ένα τέλειο ημιτονοειδές κύμα, αλλά είναι αδύνατο να δημιουργηθεί ένα τέλειο τετραγωνικό κύμα.