Pomiar fal

Fale mają wiele różnych właściwości, które można zaobserwować oraz zmierzyć przeprowadzając bardzo prosty eksperyment. Potrzebujesz długiego, wąskiego zbiornika na wodę, wody, linijki, długopisu, kartki papieru, stopera i kogoś, kto pomógłby ci przeprowadzić eksperyment. Najpierw do połowy wypełnijcie zbiornik wodą. Następnie spróbujcie wytworzyć fale łapiąc za jedną stronę zbiornika i delikatnie kołysząc nim. Możecie zauważyć, że powierzchnia wody porusza się.

Właśnie wytworzyliście fale! Kołyszcie dalej zbiornikiem w równomiernym tempie, aby upewnić się, że fale są cały czas mniej więcej takie same. Kiedy ty kołyszesz zbiornikiem, twój pomocnik może zmierzyć jak wysokie są fale. Aby to zrobić trzeba po prostu umieścić linijkę w zbiorniku z wodą i zaznaczyć jaką wysokość osiągają grzbiety fali. Zmierzcie tą wysokość kilka razy i obliczcie jej średnią wartość.

Wysokość fali, jaką właśnie obliczyliście to pierwsza z jej właściwości, czyli jej amplituda! Teraz zmierzcie odległość między grzbietami dwóch sąsiadujących fal umieszczając linijkę na boku zbiornika. Wykonajcie ten pomiar kilka razy, a następnie obliczcie średnią wartość tej odległości. Właśnie obliczyliście kolejną właściwość fali! Odległość między dwoma grzbietami fal to długość fali.

Długość fali jest zazwyczaj podawana w metrach lub tak jak w tym przypadku w centymetrach, ponieważ zbiornik na wodę jest dość mały. Teraz narysujcie na ścianie bocznej zbiornika dowolny punkt. Ustawcie stoper na 10 sekund i policzcie ile grzbietów fal przepłynie przez ten punkt w trakcie 10 sekund. Potwórzcie pomiar kilka razy i obliczcie ich średnią ilość. Aby dowiedzieć się ile grzbietów fal przepływa przez ten punkt w 1 sekundę, podzielcie wasz średni wynik przez 10.

Właśnie zmierzyliście i obliczyliście kolejną właściwość fali! Ilość grzbietów fal, które przepłynęły przez punkt w trakcie jednej sekundy to częstotliwość fali. Jednostką częstotliwości jest herc. Posługując się obliczoną długością i częstotliwością fali możecie obliczyć jeszcze inną jej właściwość. Jeśli pomnożycie długość fali przez jej częstotliwość, otrzymacie jej prędkość!