频率一波长关系英文解释翻译、频率一波长关系的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 frequency-wavelength relation
分词翻译:
频的英语翻译:
frequency; frequently
率的英语翻译:
frank; hasty; lead; modulus; quotiety; rash; rate; ratio; usually
【医】 rate
【经】 rater.
一的英语翻译:
a; an; each; one; per; same; single; whole; wholehearted
【医】 mon-; mono-; uni-
波长的英语翻译:
wavelength
【计】 wave length
【化】 wavelength
【医】 W. L.; wave length; wavelength
关系的英语翻译:
relation; relationship; appertain; bearing; concern; connection; term; tie
【计】 relation
【医】 rapport; reference; relation; relationship
专业解析
频率与波长关系是波动现象的核心物理概念,指电磁波或机械波中周期性变化的两个互补参数。频率(frequency)定义为每秒通过某固定点的完整波周期数,国际单位制中单位为赫兹(Hz);波长(wavelength)指相邻两个波峰或波谷之间的空间距离,单位为米(m)。两者通过波速构成数学关系:$lambda = frac{c}{f}$,其中$lambda$为波长,$c$为波在介质中的传播速度,$f$为频率。
在真空中,电磁波的传播速度恒定($c approx 3 times 10$ m/s),此时频率与波长呈现严格的反比例关系。例如可见光中:
- 红光(低频端)波长约700 nm对应频率430 THz
- 紫光(高频端)波长约400 nm对应频率750 THz
该原理在无线通信领域有重要应用,根据IEEE 802.11标准,2.4 GHz WiFi信号的波长约为12.5 cm,而5 GHz信号的波长缩短至6 cm,这直接影响天线的设计与信号穿透能力。NASA在射电天文观测中利用波长-频率关系分析宇宙微波背景辐射,其探测器通常工作在1 mm至10 m波长范围,对应300 GHz至30 MHz频段。
工程实践中,该关系式衍生出多种技术规范。国际电信联盟《无线电规则》将300 GHz以下电磁频谱划分为12个波段,其中甚低频(VLF)3-30 kHz波段对应10-100 km波长,用于潜艇通信;而毫米波(30-300 GHz)对应1-10 mm波长,支撑5G移动通信的高速率传输。
网络扩展解释
频率与波长是描述波动现象的核心参数,其关系可通过以下要点详细解释:
一、基本定义
- 频率(f)
指单位时间内波振动的次数,单位为赫兹(Hz)。例如,若波每秒振动100次,则频率为100 Hz。
- 波长(λ)
指波在一个完整周期内传播的距离,通常测量相邻波峰或波谷之间的距离,单位为米(m)。
二、数学关系
两者的关系由波速(v)公式连接:
$$ v = f times lambda $$
其中:
- 波速(v):与传播介质相关。例如,电磁波在真空中以光速(c≈3×10⁸ m/s)传播,此时公式为:
$$ c = f times lambda $$
- 反比特性:波速固定时,频率越高,波长越短;反之亦然。
三、不同介质中的表现
- 电磁波(如光、无线电波):在真空中波速为光速,但进入其他介质(如水、玻璃)时波速降低,波长缩短,而频率保持不变。
- 机械波(如声波):波速由介质密度和弹性决定。例如,声波在空气中的速度约为340 m/s,频率固定时,波长随介质变化。
四、实际应用
- 通信技术
低频无线电波(如AM广播)波长较长,可绕障碍物传播,适合远距离通信;高频微波(如5G)波长短,指向性强,适合高密度数据传输。
- 光学分析
可见光中,红光(低频,长波长)与紫光(高频,短波长)的差异解释了颜色现象。
五、总结
频率与波长的反比关系是波动现象的基础,适用于电磁波、声波等多种场景。公式$$ v = f times lambda $$为分析波在不同介质中的传播提供了核心工具。
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