Diagrama de frecuencia y número de onda

Diagramas que representan la dispersión en ondas atmosféricas

Un diagrama de número de onda-frecuencia es un gráfico que muestra la relación entre el número de onda (frecuencia espacial) y la frecuencia (frecuencia temporal) de ciertos fenómenos. Por lo general, las frecuencias se colocan en el eje vertical, mientras que los números de onda se colocan en el eje horizontal. ^{[1] [2]}

En las ciencias atmosféricas , estos gráficos son una forma común de visualizar las ondas atmosféricas .

En las geociencias , especialmente en el análisis de datos sísmicos, estos gráficos, también denominados gráficos f - k , en los que se traza la densidad de energía dentro de un intervalo de tiempo determinado en función de la frecuencia frente al número de onda, se utilizan para examinar la dirección y la velocidad aparente de las ondas sísmicas y en el diseño de filtros de velocidad .

Orígenes

En general, la relación entre la longitud de onda , la frecuencia y la velocidad de fase de una onda sinusoidal es: ${\displaystyle \lambda }$ ${\displaystyle \nu }$ ${\displaystyle v_{p}}$

${\displaystyle v_{\text{p}}=\lambda \nu }$

Usando la notación de número de onda ( ) y frecuencia angular ( ), la ecuación anterior se puede reescribir como ${\displaystyle k=2\pi /\lambda }$ ${\displaystyle \omega =2\pi \nu }$

${\displaystyle v_{\text{p}}={\frac {\omega }{k}}}$

Por otra parte, la velocidad del grupo es igual a la pendiente del diagrama número de onda-frecuencia:

${\displaystyle v_{\text{g}}={\frac {\partial \omega }{\partial k}}}$

El análisis detallado de dichas relaciones a menudo proporciona información sobre las propiedades físicas del medio , como la densidad , la composición, etc.

Véase también

• Relación de dispersión

Referencias

1. RG Fleagle; JA Businger (1990). Introducción a la física atmosférica. Academic Press . pp. 183–198. ISBN 978-0-12-260355-6.
2. J. Pedlosky (1998). Dinámica de fluidos geofísicos (2.ª ed.). Springer . págs. 676–678. ISBN 978-0-387-96387-7.