Hvad er en Sine Wave?
En sinusbølge eller sinusform er en matematisk konstruktion (specifikt en funktion), der bruges til at modellere og forudsige en række cykliske fænomener, herunder tidevandets stigning og fald, svingningen af en fjeder, det indfaldende lys, der rammer jorden fra solen i løbet af en dag intensiteten af en lydbølge og millioner af andre eksempler. Sinusbølgen er normalt den første funktion, som studerende lærer, når de studerer forudregning (trigonometri). Den mest basale måde at skrive en sinusbølgefunktion på er f (x) = sinx, hvor "sin" betyder "sinus", og x er den variabel, der betjenes.
Næsten alt i virkeligheden oscillerer. Al elektromagnetisk energi, inklusive synligt lys, mikrobølger, radiobølger og røntgenstråler, kan repræsenteres af en sinusbølge. På det laveste niveau oscillerer selv materie som en bølge, men for makroskopiske objekter er disse svingninger så minimale at være umulige at måle. Lydbølger kan repræsenteres som sinusbølger, og op-og-ned-bølgerne på et oscilloskop er muligvis den mest kendte repræsentation af en sinusbølge. Undersøgelsen af sinusbølger og relaterede funktioner er den mest basale slags højere (post-algebra) matematik.
Udover at vises i lydbølger, lysbølger og havbølger er sinusbølgen også meget vigtig inden for elektronik, da intensiteten af en vekselstrøm kan modelleres af en sinusbølge. Strømmen i et likestrømsstyret system med fuld bølge, der bruges til at konvertere vekselstrøm til DC, kan modelleres ved hjælp af en sinusbølges absolutte værdi, hvor bølgen ligner en normal sinusbølge, fordi værdien altid forbliver over x-aksen, med dobbelt så mange toppe som en normal sinusbølgefunktion. Sammen med sinusbølgen er dens fætter, kosinusbølgen, der er nøjagtigt den samme undtagen forskudt til højre med en halv cyklus.
I 1822 opdagede den franske matematiker Joseph Fourier, at en hvilken som helst bølge kunne modelleres som en kombination af forskellige typer sinusbølger. Dette gælder endda for usædvanlige bølger som firkantede bølger og stærkt uregelmæssige bølger som menneskelig tale. Disciplinen ved at reducere en kompleks bølge til en kombination af sinusbølger kaldes Fourier-analyse og er grundlæggende for mange af videnskaberne, især dem, der involverer lyd og signaler. Fourier-analyse er central for signalbehandling og analyse af tidsserier, hvor tilsyneladende tilfældige sæt datapunkter studeres for at belyse en statistisk tendens. Fourier-analyse bruges også i sandsynlighedsteori, hvor den bruges til at bevise den centrale grænsesteorem, som hjælper med at forklare, hvorfor klokkekurver eller normale fordelinger er allestedsnærværende.