Выполняется ли λν=cλν=c\lambda\nu = c для всех волн во Вселенной?

Все ли волны во Вселенной такие же, как электромагнитные волны ?

По сути, мой вопрос возникает из уравнения, которое я нашел в своем учебнике по химии:

λ ν   "="   с .

Это означает, что длина волны (расстояние от гребня до гребня), умноженная на частоту (количество раз, когда волна проходит центральную точку), равна скорости света. Теперь я знаю, что это применимо в вакууме и что скорость света меняется в зависимости от плотности. Однако относится ли это ко всем волнам? Если да, относится ли это к волне в воде?

Вроде как должно. У вас есть высокая частота света, которая невероятно высока по сравнению с водой, но у вас невероятно маленькая длина волны, из-за чего это значение ниже. В случае с водой, если бы вы учитывали только длину волны, значение было бы слишком высоким, но если вы также учтете, что частота будет на несколько порядков ниже, чем у света, вы можете понять, к чему я мог прийти к такому выводу.

Если мы измерим гребень водной волны и частоту этой волны (я предполагаю, что она исходит от поверхности водоема) и примем во внимание плотность воды в наших расчетах (как какую-то другую переменную, которая обычно используется при расчете этого ), будет ли результатом также скорость света? Кроме того, если бы вода находилась в вакууме и мы должны были создать волну, как бы это отреагировало? Если бы мы могли создать волну в воде в этом вакууме, отражали бы наши ценности с или вариация с в зависимости от плотности воды?

Если λ ν   "="   с действителен для всех волн, какие другие атрибуты должны быть предоставлены в уравнении, чтобы математика работала и давала правильный ответ с ?

Это уравнение не выведено, оно простое, в смысле что-то вроде а б с с б "=" а и на самом деле внутри нет скрытой физики, чтобы лучше понять это, я предлагаю вам посмотреть, как ее построить.

Ответы (1)

Да, это уравнение применимо ко всем волнам... с той оговоркой, что вы заменяете c на скорость изучаемой волны! В водной волне произведение длины волны на частоту будет скоростью водной волны, а не скорости света. Для звуковых волн в воздухе это будет скорость звука и т. д.

Из-за этого общая форма уравнения, которое вы предоставили, имеет вид:

λ ν   "="   в ж а в е .

Еще одна интересная вещь заключается в том, что скорость волны не обязательно должна быть постоянной. Уравнение всегда верно, но возможно, что длина волны зависит от частоты, и в этом случае скорость также будет зависеть от частоты. Это происходит с водными волнами; Вы можете заметить, что не все волны движутся в океане с одинаковой скоростью. Это также происходит со светом; свет разных цветов проходит через стекло с разной скоростью, что позволяет призме рассеивать белый свет в радугу.

Когда длина волны зависит от частоты, мы называем это «дисперсией». Если это не так, то скорость волны одинакова для всех волн этого типа.

Почему это в ж а в е вместо с ? Причина в том, что волна имеет массу, или в уравнении не учитывается какое-то свойство волны (например, ее плотность)?
@JonathanHickman Скорость волны зависит от природы среды, несущей возмущение. Для электромагнитных волн возмущение переносится в электрическом и магнитном полях, подчиняющихся уравнениям Максвелла, а скорость волны определяется диэлектрической и вакуумной проницаемостями, которые фигурируют в этих уравнениях как физические константы. Но волны появляются и в других медиа. Для волны на струне скорость будет определяться натяжением струны и ее массой/длиной, и эта скорость будет сильно отличаться от скорости света. с .
Выполняется ли λν=cλν=c\lambda\nu = c для всех волн во Вселенной?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 1v