Sine Wave vs Square Wave
Bølger er et meget vigtigt fænomen, der diskuteres i fysik. Sinusbølger og firkantbølger er to typer bølger, der er meget vigtige på en række områder. Sinusbølger er vigtige inden for områder som elektromagnetik, bølger og vibrationer, signalmodulation og flere andre felter. Firkantbølgen er meget vigtig inden for computere og andre digitale enheder, datarepræsentation, datakommunikation og mange andre områder. I denne artikel skal vi diskutere, hvad sinusbølger og firkantbølger er, hvordan de opstår, definitionerne af sinusbølger og firkantbølger, deres ligheder og endelig forskellen mellem sinusbølger og firkantbølger.
Sinusbølger
For at forstå begrebet sinusbølge, skal man først forstå begrebet den mekaniske bølge. En mekanisk bølge er forårsaget af enhver turbulens i et medium. Simple eksempler på mekaniske bølger er lyd, jordskælv, havbølger.
En bølge er en metode til energiudbredelse. Den energi, der skabes i turbulensen, forplantes af bølgerne. En sinusformet bølge, blot kendt som en sinusbølge, er en bølge, der svinger i henhold til ligningen y=A sin (ωt – kx). Dette betyder, at et øjebliksbillede af de partikler, der påvirkes af bølgen på et givet tidspunkt, vil vise "sinus" funktionsadfærden.
Når bølgen forplanter sig gennem rummet, forplantes den energi, den bærer, også. Denne energi får partiklerne på vejen til at svinge. Det kan også tolkes omvendt som, at energien forplantes gennem partiklernes svingning. Der er to typer progressive bølger. Nemlig langsgående bølger og tværgående bølger.
I en langsgående bølge er partiklernes oscillationer parallelle med udbredelsesretningen. Dette betyder ikke, at partiklerne bevæger sig med bølgen. Partiklerne svinger kun omkring et fast ligevægtspunkt i rummet. I tværgående bølger forekommer partiklernes oscillation vinkelret på udbredelsesretningen. Lydbølger består kun af langsgående bølger, bølger på en streng er tværgående. Havets bølger er en kombination af tværgående bølger og langsgående bølger.
Square Waves
Kvadratiske bølger er meget vigtige i computere og andre digitale enheder. En firkantbølge kan betragtes som en logisk funktion. Da firkantbølgen kun har to tilstande, er den ideel til en digital funktion. Det er dog meget svært eller umuligt at skabe en firkantbølge direkte. En række sinusbølger overlappes for at skabe en firkantbølge. Dette er kendt som Fourier-transformation. Det er dog umuligt at skabe en perfekt firkantbølge, da det kræver en uendelig mængde sinusbølger.
Hvad er forskellen mellem sinus- og firkantbølger?
• Sinusbølger genereres i naturen og kan nemt reproduceres manuelt. Firkantbølger produceres ikke naturligt, og det kræver, at et sæt sinusbølger overlappes.
• Det er muligt at lave en perfekt sinusbølge, men det er umuligt at skabe en perfekt firkantbølge.
