Lungimea de undă este un parametru fizic important,necesare pentru rezolvarea multor probleme de acustică și electronică radio. Acesta poate fi calculat în mai multe moduri, în funcție de ce parametri sunt specificați. Cel mai convenabil este să faceți acest lucru cunoscând frecvența sau perioada și viteza de propagare.
Formulă
Formula de bază care răspunde la întrebarea cum să găsiți lungimea de undă în termeni de frecvență este prezentată mai jos:
l = v / u
Aici l este lungimea de undă în metri, v este viteza de propagare în m/s, u este frecvența liniară în herți.
Deoarece frecvența este legată de perioada într-o relație inversă, expresia anterioară poate fi scrisă diferit:
l = vT
T este perioada de oscilație în secunde.
Puteți exprima acest parametru în termeni de frecvență ciclică și viteza de fază:
l = 2pi * v / w
În această expresie, w este frecvența ciclică, exprimată în radiani pe secundă.
Frecvența undei în termeni de lungime, după cum puteți vedea din expresia anterioară, se găsește după cum urmează:
u = v/l
Să considerăm o undă electromagnetică care se propagă într-o substanță cu indice de refracție n. Apoi frecvența undei prin lungime este exprimată prin următorul raport:
u = c / (l * n)
Dacă se propagă în vid, atunci n = 1, iar expresia ia următoarea formă:
u = c/l
În ultima formulă, frecvența undei prin lungime este exprimată folosind constanta c - viteza luminii în vid, c = 300.000 km/s.
De Broglie face semne cu mâna
Pentru aceste valuri, formulele vor avea un pic diferitvedere. Ele determină densitatea de probabilitate și sunt utilizate în mecanica cuantică pentru a găsi parametrii particulei în cauză. Lungimea și frecvența sunt definite după cum urmează:
l = h / p
u = E/h
h este constanta lui Planck, p este impulsul particulei, E este energia particulei.
Aplicație
Formulele date pot fi folosite pentrugăsirea parametrilor atât ai undelor electromagnetice, cât și ai undelor de altă natură, în vid, aer sau alt mediu. Pentru a determina modul în care frecvența unei unde este exprimată în termeni de lungime sau invers, trebuie să cunoașteți viteza de propagare a acesteia și proprietățile mediului. Electromagnetic se va mișca cel mai rapid în vid sau aer, datorită permeabilității electrice și magnetice scăzute, deoarece viteza sa este invers proporțională cu rădăcina produsului acestor parametri.
Situația cu unda sonoră va fi diferită.Viteza sunetului în solide și lichide este mai mare decât în aer. Cea mai mare viteză va fi în fier și litiu (aproximativ 6000 m / s), sticlă - 4800 (m / s), aur, argint, platină. Viteza sunetului în medii solide și lichide este determinată folosind dependențe destul de complexe, ținând cont de densitatea mediului și de modulul Young.
