Bølgelengde er en viktig fysisk parameter,nødvendig for å løse mange problemer innen akustikk og radioelektronikk. Det kan beregnes på flere måter, avhengig av hvilke parametere som er spesifisert. Det er mest praktisk å gjøre dette når du vet frekvensen eller perioden og forplantningshastigheten.
Formler
Den grunnleggende formelen som svarer på spørsmålet om hvordan du finner bølgelengden når det gjelder frekvens, presenteres nedenfor:
l = v / u
Her er l bølgelengden i meter, v er dens forplantningshastighet i m / s, u er den lineære frekvensen i hertz.
Siden frekvensen er relatert til perioden i et omvendt forhold, kan det forrige uttrykket skrives annerledes:
l = vT
T er svingningsperioden i sekunder.
Du kan uttrykke denne parameteren når det gjelder syklusfrekvens og fasehastighet:
l = 2pi * v / w
I dette uttrykket er w den sykliske frekvensen uttrykt i radianer per sekund.
Frekvensen til bølgen når det gjelder lengde, som du kan se fra forrige uttrykk, blir funnet som følger:
u = v / l
Tenk på en elektromagnetisk bølge som forplantes i et stoff med en brytningsindeks n. Deretter blir frekvensen av bølgen gjennom lengden uttrykt med følgende forhold:
u = c / (l * n)
Hvis den forplantes i vakuum, så er n = 1, og uttrykket har følgende form:
u = c / l
I den siste formelen uttrykkes frekvensen til bølgen gjennom lengden ved hjelp av konstant c - lysets hastighet i vakuum, c = 300000 km / s.
De Broglie vinker
For disse bølgene vil formlene ha en litt annenutsikt. De bestemmer sannsynlighetstettheten og brukes i kvantemekanikken for å finne parametrene til den aktuelle partikkelen. Lengden og frekvensen er definert som følger:
l = h / s
u = E / h
h - Plancks konstante, p - partikkelmoment, E - partikkel energi.
applikasjon
Formlene som er gitt kan brukes tilfinne parametrene til både elektromagnetiske og bølger av en annen art, i vakuum, luft eller annet medium. For å bestemme hvordan frekvensen til en bølge uttrykkes i form av lengde eller omvendt, må du vite hastigheten på forplantningen og egenskapene til mediet. Elektromagnetisk vil bevege seg raskest i vakuum eller luft på grunn av lav elektrisk og magnetisk permeabilitet, siden hastigheten er omvendt proporsjonal med roten til produktet av disse parametrene.
Situasjonen med lydbølgen vil være annerledes. Lydhastigheten i faste stoffer og væsker er større enn i luft. Den høyeste hastigheten vil være i jern og litium (ca. 6000 m / s), glass - 4800 (m / s), gull, sølv, platina. Lydhastigheten i faste og flytende medier bestemmes ved hjelp av ganske komplekse avhengigheter, med tanke på tettheten til mediet og Youngs modul.
