คลื่น: ความถี่คลื่นผ่านความยาวและสูตรอื่น ๆ

ความยาวคลื่นเป็นพารามิเตอร์ทางกายภาพที่สำคัญจำเป็นสำหรับการแก้ปัญหาต่างๆ เกี่ยวกับเสียงและอิเล็กทรอนิกส์วิทยุ สามารถคำนวณได้หลายวิธี ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ที่ระบุ การทำเช่นนี้สะดวกที่สุดโดยรู้ความถี่หรือระยะเวลาและความเร็วของการขยายพันธุ์

ความถี่คลื่นผ่านความยาว

สูตร

สูตรพื้นฐานที่ตอบคำถามเกี่ยวกับวิธีการหาความยาวคลื่นในแง่ของความถี่แสดงไว้ด้านล่าง:

ล. = วี / คุณ

ที่นี่ l คือความยาวคลื่นเป็นเมตร v คือความเร็วของการแพร่กระจายเป็น m / s u คือความถี่เชิงเส้นในหน่วยเฮิรตซ์

เนื่องจากความถี่สัมพันธ์กับระยะเวลาในความสัมพันธ์ผกผัน นิพจน์ก่อนหน้าจึงสามารถเขียนต่างกันได้:

ล. = vT

T คือระยะเวลาการแกว่งเป็นวินาที

คุณสามารถแสดงพารามิเตอร์นี้ในแง่ของความถี่วัฏจักรและความเร็วเฟส:

ล. = 2pi * v / w

ในนิพจน์นี้ w คือความถี่ของวัฏจักร แสดงเป็นเรเดียนต่อวินาที

ความถี่ของคลื่นในแง่ของความยาว ดังที่คุณเห็นจากนิพจน์ก่อนหน้า พบได้ดังนี้:

ยู = วี / ล

พิจารณาคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แพร่กระจายในสารที่มีดัชนีการหักเหของแสง n จากนั้นความถี่ของคลื่นที่ผ่านความยาวจะแสดงด้วยอัตราส่วนต่อไปนี้:

ยู = ค / (ล. * น)

ถ้ามันแพร่กระจายในสุญญากาศ ดังนั้น n = 1 และนิพจน์จะมีรูปแบบต่อไปนี้:

ยู = c / l

ในสูตรสุดท้าย ความถี่ของคลื่นที่ผ่านความยาวจะแสดงโดยใช้ค่าคงที่ c - ความเร็วของแสงในสุญญากาศ c = 300,000 km / s

วิธีหาความยาวคลื่นผ่านความถี่

De Broglie โบกมือ

สำหรับเวฟเหล่านี้สูตรจะมีความแตกต่างกันเล็กน้อยดู. พวกเขากำหนดความหนาแน่นของความน่าจะเป็นและใช้ในกลศาสตร์ควอนตัมเพื่อค้นหาพารามิเตอร์ของอนุภาคที่เป็นปัญหา ความยาวและความถี่ถูกกำหนดดังนี้:

ล. = ชม. / p

ยู = E / h

h คือค่าคงที่ของพลังค์ p คือโมเมนตัมของอนุภาค E คือพลังงานของอนุภาค

แอปพลิเคชัน

สูตรที่กำหนดสามารถใช้เพื่อการหาค่าพารามิเตอร์ของทั้งแม่เหล็กไฟฟ้าและคลื่นที่มีลักษณะต่างกัน ในสุญญากาศ อากาศ หรือตัวกลางอื่นๆ ในการพิจารณาว่าความถี่ของคลื่นแสดงอย่างไรในแง่ของความยาวหรือในทางกลับกัน คุณจำเป็นต้องทราบความเร็วของการแพร่กระจายคลื่นและคุณสมบัติของตัวกลาง แม่เหล็กไฟฟ้าจะเคลื่อนที่ได้เร็วที่สุดในสุญญากาศหรือในอากาศ เนื่องจากการซึมผ่านของไฟฟ้าและแม่เหล็กต่ำ เนื่องจากความเร็วของคลื่นแปรผกผันกับรากของผลิตภัณฑ์ของพารามิเตอร์เหล่านี้

สถานการณ์กับคลื่นเสียงจะแตกต่างกันความเร็วของเสียงในของแข็งและของเหลวนั้นมากกว่าในอากาศ ความเร็วสูงสุดจะเป็นเหล็กและลิเธียม (ประมาณ 6000 m / s), แก้ว - 4800 (m / s), ทอง, เงิน, แพลทินัม ความเร็วของเสียงในตัวกลางและของเหลวถูกกำหนดโดยใช้การพึ่งพาที่ค่อนข้างซับซ้อน โดยคำนึงถึงความหนาแน่นของตัวกลางและโมดูลัสของ Young