Fisika · Glosarium

Apa itu Sinyal; sinyal sinusoidal?

Definisi 5.1 Fisika Universitas — Tahun 1 · Bab 5 — Perambatan Sinyal: Gelombang Berjalan dan Gelombang Berdiri

Sebuah sinyal adalah besaran fisis yang berubah terhadap waktu dan membawa informasi: tekanan lebih akustik pada sebuah mikrofon, tegangan pada sebuah antena, simpangan melintang sebuah titik senar. Sinyal sinusoidal

s(t)=Acos(ωt+φ)s(t) = A\cos(\omega t + \varphi)

mempunyai amplitudo A>0A > 0, frekuensi sudut ω\omega (rad/s\mathrm{rad}/\mathrm{s}), frekuensi f=ω/2πf = \omega/2\pi, periode T=1/fT = 1/f dan fase awal φ\varphi; ωt+φ\omega t + \varphi adalah fasenya pada saat tt.

Contoh

Contoh 5.14 (Dua pengeras suara)

Dua pengeras suara yang berjarak 2.0m2.0\,\mathrm{m} membunyikan nada 850Hz850\,\mathrm{Hz} yang sama secara sefase (λ=0.40m\lambda = 0.40\,\mathrm{m}). Pada sumbu bagi tegaknya δ=0\delta = 0: keras di mana-mana. Sepanjang ruas yang menghubungkan keduanya, δ\delta berubah sebesar 2λ2\lambda tiap panjang gelombang perpindahan, sehingga bintik senyapnya (δ=±λ/2,±3λ/2,\delta = \pm\lambda/2, \pm 3\lambda/2, \dots) duduk setiap λ/2=20cm\lambda/2 = 20\,\mathrm{cm} — sebuah gelombang berdiri, pokok bahasan subbab berikutnya. Baliklah kabel salah satu pengerasnya sehingga ia berbunyi berlawanan fase, dan yang keras dan yang senyap bertukar tempat.

Contoh 5.15 (Lubang Young)

Dua lubang jarum S1S_1, S2S_2 yang berjarak aa, disinari satu sumber ekawarna (sehingga keduanya memancar sefase), mengirimkan cahaya ke layar berjarak DaD \gg a. Pada sebuah titik layar yang berketinggian xx dari sumbunya, beda lintasannya

δ=S2MS1MaxD\delta = S_2M - S_1M \approx \frac{a\,x}{D}

(untuk xDx \ll D: S1,2M=D2+(xa/2)2D+(xa/2)2/2DS_{1,2}M = \sqrt{D^2 + (x \mp a/2)^2} \approx D + (x \mp a/2)^2/2D, lalu kurangkan). Pita terang pada x=nλD/ax = n\lambda D/a: jarak antarpitanya adalah

i=λDa.i = \frac{\lambda D}{a} .

Dengan a=0.50mma = 0.50\,\mathrm{mm}, D=2.0mD = 2.0\,\mathrm{m}, λ=633nm\lambda = 633\,\mathrm{nm}: i=2.5mmi = 2.5\,\mathrm{mm} — sebatang mistar mengukur panjang gelombang cahaya. Di dalam medium berindeks nn, beda lintasan yang harus dipakai adalah lintasan optik, yaitu n×n \times panjangnya, karena λ=λ0/n\lambda = \lambda_0/n.

Baca dalam konteks →