Szinusz hullám vs négyzet hullám
A hullámok nagyon fontos jelenségek, amelyekről a fizika foglalkozik. A szinusz és a négyzet alakú hullámok kétféle hullám, amelyek számos területen nagyon fontosak. A szinuszhullámok fontosak olyan területeken, mint az elektromágnes, a hullámok és a rezgések, a jelmoduláció és számos más mező. A négyzethullám nagyon fontos a számítógépekben és más digitális eszközökben, az adatábrázolásban, az adatkommunikációban és sok más területen. Ebben a cikkben azt fogjuk megvitatni, hogy melyek a szinusz és a négyzet hullámok, hogyan keletkeznek, a szinusz és négyzet hullámok definícióit, hasonlóságaikat, végül a szinusz és a négyzet hullámai közötti különbséget.
Szinusz hullámok
A szinusz hullám fogalmának megértéséhez először meg kell értenünk a mechanikus hullám fogalmát. A mechanikus hullámot bármely közegben fellépő turbulencia okozza. A mechanikus hullámok egyszerű példái a hang, a földrengések és az óceán hullámai.
A hullám az energia terjedésének módszere. A turbulenciában keletkező energiát a hullámok terjesztik. A szinuszos hullám, amelyet egyszerűen szinusz hullámnak nevezünk, olyan hullám, amely az y = A sin (ωt - kx) egyenlet szerint oszcillál. Ez azt jelenti, hogy a hullám által egy adott pillanatban érintett részecskék pillanatfelvétele megjeleníti a „szinusz” funkció viselkedését.
Amint a hullám terjed a térben, az általa hordozott energia is terjed. Ez az energia a részecskék ingadozásának útján váltja ki. Ez fordítva is értelmezhető, mivel az energia a részecskék oszcillációján keresztül terjed. Kétféle progresszív hullám létezik. Nevezetesen hosszanti és keresztirányú hullámok.
Hosszirányú hullámban a részecskék oszcillációi párhuzamosak a terjedés irányával. Ez nem azt jelenti, hogy a részecskék együtt mozognak a hullámmal. A részecskék csak a térben rögzített egyensúlyi pont körül ingadoznak. Keresztirányú hullámokban a részecskék oszcillációja merőleges a terjedési irányra. A hanghullámok csak hosszanti hullámokból állnak, a húr hullámai keresztirányúak. Az óceán hullámai keresztirányú hullámok és hosszanti hullámok kombinációi.
Szögletes hullámok
A négyzethullámok nagyon fontosak a számítógépekben és más digitális eszközökben. A négyzet alakú hullám logikai függvénynek tekinthető. Mivel a négyzethullámnak csak két állapota van, ideális egy digitális funkcióhoz. Ugyanakkor nagyon nehéz vagy lehetetlen négyzethullámot létrehozni közvetlenül. A szinusz hullámok sorozata átfedésben van, így négyzet alakú hullám jön létre. Ezt nevezik Fourier-transzformációnak. Tökéletes négyzethullámot azonban lehetetlen létrehozni, mivel ehhez végtelen mennyiségű szinuszhullám szükséges.
Mi a különbség a szinusz és a négyzet hullám között?
• A szinusz hullámok a természetben keletkeznek, és manuálisan könnyen reprodukálhatók. A négyzethullámok nem keletkeznek természetes módon, és ehhez szinuszhullámok halmazának átfedése szükséges.
• Lehetséges tökéletes szinusz hullám létrehozása, de lehetetlen tökéletes négyzet hullám létrehozása.
