Длина волны - важный физический параметр, הכרחי לפתרון בעיות רבות של אקוסטיקה ואלקטרוניקה. זה יכול להיות מחושב בכמה דרכים, תלוי אילו פרמטרים מוגדרים. הדרך הנוחה ביותר לעשות זאת היא לדעת את תדירות או תקופה ומהירות של התפשטות.
נוסחאות
הנוסחה הבסיסית שעונה על השאלה איך למצוא אורך גל במונחים של תדר מוצגת להלן:
l = v/u
כאן l הוא אורך הגל במטרים, v הוא מהירות ההתפשטות שלו ב-m/s, u הוא התדר הליניארי בהרץ.
מכיוון שהתדירות קשורה ביחס הפוך לתקופה, ניתן לכתוב את הביטוי הקודם בצורה שונה:
l=vT
T היא תקופת התנודה בשניות.
אתה יכול לבטא פרמטר זה במונחים של תדר מחזורי ומהירות פאזה:
l = 2pi*v/w
בביטוי זה, w הוא התדר המחזורי המתבטא ברדיאנים לשנייה.
תדירות הגלים לאורך, כפי שניתן לראות מהביטוי הקודם, היא כדלקמן:
u = v/l
חשבו על גל אלקטרומגנטי שמתפשט בחומר בעל מקדם השבירה n. אז תדירות הגל במונחים של אורך מתבטאת בקשר הבא:
u = c/(l*n)
אם הוא מתפשט בוואקום, אז n = 1, והביטוי הופך:
u = c/l
בנוסחה האחרונה, תדירות הגל מתבטאת במונחים של אורך באמצעות הקבוע c, מהירות האור בוואקום, c = 300,000 קמ"ש.
גלים דה ברולי
עבור גלים אלה, הנוסחאות יהיו מעט שונותנוף. הם קובעים את צפיפות ההסתברות ומשמשים במכניקת הקוונטים כדי למצוא את הפרמטרים של החלקיק המדובר. האורך והתדירות מוגדרים כדלקמן:
l = h/p
u = E/h
h הוא הקבוע של פלאנק, p הוא התנע של החלקיק, E הוא האנרגיה של החלקיק.
יישום
ניתן להשתמש בנוסחאות לעילמציאת הפרמטרים של אלקטרומגנטיים ושל גלים בעלי אופי שונה, בוואקום, באוויר או במדיום אחר. כדי לקבוע כיצד מתבטא תדירות הגל במונחים של אורך או להיפך, אתה צריך לדעת את מהירות ההתפשטות שלו ואת תכונות המדיום. האלקטרומגנטי ינוע הכי מהר בוואקום או באוויר, עקב חדירות חשמלית ומגנטית נמוכה, שכן מהירותו עומדת ביחס הפוך לשורש התוצר של פרמטרים אלו.
עם גל קול, המצב שונה.מהירות הקול במוצקים ובנוזלים גדולה יותר מאשר באוויר. המהירות הגבוהה ביותר תהיה בברזל וליתיום (כ-6000 מ' לשנייה), זכוכית - 4800 (מ'/שנייה), זהב, כסף, פלטינה. מהירות הקול במדיה מוצקה ונוזלית נקבעת באמצעות תלות מורכבת למדי, תוך התחשבות בצפיפות המדיום ובמודולוס של יאנג.
