Neemt de amplitude van de golf af: wanneer, waarom, hoe en gedetailleerde feiten?


We hebben een antwoord gekregen op de vraag "verandert de amplitude van de golf?" in het vorige bericht. Dus in dit bericht zullen we kijken naar het onderwerp "neemt de amplitude van de golf af? wanneer, waarom en hoe?” Dus laten we beginnen.

De amplitude van een golf is een van de belangrijkste kenmerken, omdat het ons in staat stelt de energie van de golf te bepalen. Dientengevolge, als de energie of het vermogen (de hoeveelheid energie die door een golf per tijdseenheid wordt geleverd) in de loop van de tijd daalt, neemt de golfamplitude af.

Voordat we ingaan op de diepte van onze vragen, neemt de amplitude van de golf af, hoe, wanneer en waarom? Laten we eerst beginnen met een basiskennis van een golf en zijn amplitude.

⇢ Betekenis van de golf:

In de natuurkunde heeft de term golf een fundamentele maar brede betekenis. 

Het kan worden gezien als een oscillatie of, beter gezegd, een verstoring die zich door ruimtetijd transporteert. Als resultaat, golfbeweging wordt gedefinieerd als een beweging die energie van het ene punt naar het andere overbrengt door een storing te veroorzaken. 

Bron: Wikipedia

De beweging van de verstoring veroorzaakt niet de verplaatsing van deeltjes in dat medium. Als gevolg hiervan, terwijl de golf energie transporteert, is deze niet gerelateerd aan massatransport. Golven zijn onderverdeeld in twee categorieën, die hieronder worden vermeld:

  1. Longitudinale golven: Geluidsgolven vallen onder deze categorie.
  2. Transversale golven: Elektromagnetische golven (Lichtgolven) vallen onder deze categorie.

Nu is de amplitude van een golf een andere term waarmee we bekend moeten zijn.

⇢ Betekenis van de golfamplitude:

De maximale verplaatsing van een deeltje als gevolg van een verstoring in een medium vanaf zijn rustpunt wordt gedefinieerd als de amplitude van de golf. De maximale verplaatsing van het deeltje wordt gemeten in meters. De amplitude van een golf is een halve golflengte.

Afbeeldingscredits: Geoff Ruth, Crest dal golflengte amplitude, CC BY-SA 3.0

In het geval van geluidsgolven is de amplitude alleen de luidheid. De amplitude bepaalt de helderheid of intensiteit van licht vergeleken met andere lichtgolven van dezelfde golflengte als het gaat om lichtgolven. 

De focus van ons artikel is: neemt de amplitude van de golf af? Laten we dus een stap in die richting maken.

Neemt de amplitude van de golf af?

⇨ De amplitude van een golf is ongetwijfeld belangrijk, maar het is geen consistente eigenschap. De amplitude van een golf kan veranderen afhankelijk van omgevingselementen zoals energie, afstand, tijd en snelheid.

Volgens de evenredigheid van deze factoren (het kan direct evenredig zijn, omgekeerd evenredig, enz.) veroorzaakt amplitude een verandering in amplitude. Een daling in amplitude wordt bijvoorbeeld veroorzaakt door een verlies aan energie en een toename van de afstand.

Neemt de amplitude van de golf af?

Dus als een geluidsgolf een grotere amplitude heeft dan een andere, heeft deze een hogere luidheid, terwijl een geluidsgolf met een lagere amplitude een lagere luidheid heeft. Als het gaat om lichtgolven, betekent meer amplitude niet een hogere luidheid, maar eerder een hoge intensiteit, terwijl een lage amplitude een lage intensiteit impliceert.

Waarom neemt de amplitude van de golf af?

⇨ Zowel frequentie als amplitude zijn golfkwaliteiten die gerelateerd zijn aan energie.

De golffrequentie is recht evenredig met de golfenergie, en dat geldt ook voor het kwadraat van de golfamplitude. Omdat de frequentie de identiteit van een golf is, als deze verandert met een verandering in energie, zal de golf niet hetzelfde blijven. Dientengevolge, wanneer de energie daalt, neemt de golfamplitude af.

Wanneer neemt de amplitude van de golf af?

⇨ Elke golf die door een medium gaat, ondervindt verliezen. Wanneer een golf door het medium gaat, verspreidt deze zich in het medium. 

Bovendien wordt tijdens die voortplanting een deel van de golf geabsorbeerd door het medium. Omdat de golf energie draagt, geeft de verspreiding en absorptie van de golf de verspreiding en absorptie van energie aan. Aldus zullen energieverliezen die door de golf worden ervaren zich materialiseren in de vermindering van de golfamplitude.

Neemt de golfamplitude in de loop van de tijd af?

⇨ De amplitude van een golf zou niet met de tijd moeten veranderen als we uitgaan van ideale omstandigheden.

We leven echter in de echte wereld, waar de golf in de loop van de tijd energie verliest als gevolg van omgevingsfactoren. Hierdoor daalt de golfamplitude.

Waarom neemt de amplitude van een golf in de loop van de tijd af?

⇨ Er zijn geen wrijvingsloze systemen in de echte wereld.

Om de wrijving in het wrijvingssysteem te overwinnen, verliest de golf zijn eigen energie om zich voort te planten. Als gevolg hiervan gaat naarmate de tijd verstrijkt, energie verloren als de golf zich verspreidt en probeert wrijving te overwinnen, wat resulteert in een afname van de amplitude.

Bij het overwegen van een eenvoudige harmonische beweging, daalt de amplitude van de eenvoudige harmonische golf exponentieel in de tijd, wat demping wordt genoemd. De onderstaande grafiek toont de demping als functie van de tijd in een eenvoudige harmonische golf.

Afbeeldingscredits: anoniem, Gedempte sinusgolf, CC BY-SA 3.0

Neemt de amplitude af over afstand?

⇨ Afstand is een ander cruciaal aspect dat de amplitude van een golf beïnvloedt.

Naarmate de tijd verstrijkt, neemt de afstand toe, waardoor energieverlies optreedt door de zich voortplantende golf. De afstand neemt dus toe en de amplitude neemt toe naarmate de golf ver van de bron komt. Dat is de reden waarom de helderheid van het licht hoog is in de buurt van de bron, en naarmate je ver gaat, kun je minder helderheid opmerken.

Waarom neemt de amplitude af over afstand?

⇨ Wanneer een golf door een medium reist, verliest hij energie naarmate hij verder reist.

De golf verspreidt zich over een groter en groter gebied naarmate de afstand tussen de golf en de bron groter wordt. De golf verliest energie in het medium terwijl deze zich verspreidt, en de amplitude van de golf neemt daardoor af.

Veelgestelde vragen (FAQ's) over amplitudereductie:

Vraag: Waarom neemt de amplitude van een golf af na diffractie?

Ans: Diffractie is een natuurkundig fenomeen dat wordt gebruikt wanneer een golf een obstakel tegenkomt of door kleine openingen gaat, zoals te zien is in de onderstaande afbeelding.

Wanneer een golf diffractie ondergaat, breidt deze zich uit over een groter gebied. De energie van een golf neemt af naarmate het gebied toeneemt, en dus ook de amplitude ervan.

Vraag: Als we naar de lucht kijken, waarom lijkt de zon dan helderder dan andere sterren die groter zijn?

Ans: Wanneer de energie van de ster en de zon komt in de vorm van een lichtgolf, moeten ze het medium overwinnen dat op hun weg komt. Om de voortplanting voort te zetten, verliezen de sterren hun energie in het medium. 

Als de ster groter is dan de zon, heeft hij meer energie dan de zon. Maar aangezien de afstand van de zon tot de aarde kleiner is dan bij elke andere grotere ster, is het energieverlies ook kleiner. Dus de amplitude van een lichtgolf of de helderheid van de zon is groter dan de ster die groter is dan hij.

We hopen dat we u acceptabele antwoorden op uw vragen hebben kunnen bieden. Neemt de amplitude van de golf af? Waarom neemt de amplitude van de golf af? Wanneer neemt de amplitude van de golf af? Waarom neemt de amplitude van een golf in de loop van de tijd af? Waarom neemt de amplitude af over afstand? Bezoek onze website om meer wetenschappelijke artikelen te lezen.

Alpa P. Rajai

Ik ben Alpa Rajai, heb mijn master in de wetenschap afgerond met specialisatie in natuurkunde. Ik ben erg enthousiast over het schrijven over mijn begrip van geavanceerde wetenschap. Ik verzeker u dat mijn woorden en methoden lezers zullen helpen hun twijfels te begrijpen en duidelijk te maken waarnaar ze op zoek zijn. Naast natuurkunde ben ik een getrainde Kathak-danser en ook schrijf ik mijn gevoel soms in de vorm van poëzie. Ik blijf mezelf updaten in natuurkunde en wat ik ook begrijp, ik vereenvoudig hetzelfde en houd het duidelijk, zodat het duidelijk aan de lezers wordt geleverd. U kunt mij ook bereiken op: https://www.linkedin.com/in/alpa-rajai-858077202/

Recente Nieuws