Obsah
Zvuk a svetlo sú dva príklady prenosu energie periodickými pulzáciami alebo vlnami.
Frekvencia pulzácií, čo je počet vĺn, ktoré sa vyskytujú za časovú jednotku - obvykle za sekundu - určuje charakteristiky prenášanej energie. Napríklad vysokofrekvenčné zvukové vlny sú vysoko rozmiestnené a vysokofrekvenčné svetelné vlny sú energické v ultrafialovej časti spektra.
Je nepraktické počítať počet zvukových alebo svetelných vĺn prechádzajúcich bodom každú sekundu, ale môžete počítať frekvenciu (meranú v Hertzoch alebo cykloch za sekundu), ak poznáte ďalšie dva parametre: dĺžku vĺn a ich rýchlosť prenosu. Výpočet rýchlosti vlny, frekvencie a vlnovej dĺžky je základom modernej fyziky.
Wave Speed Formula
Základný vzorec rýchlosti vĺn, ktorý je možné usporiadať podľa vašich potrieb, je
c = (λ) (v)
kde c = je rýchlosť svetla alebo 3,0 × 108 pani; λ (grécke písmeno lambda) je vlnová dĺžka, často uvádzaná v spektre viditeľného svetla v stovkách nanometrov; a ν (grécke písmeno nu) je frekvencia, tiež napísaná f a uvedená vo vlnových cykloch za sekundu alebo s-1, To znamená, že
v = c / λ
Určte vlnovú dĺžku prenášanej energie. Pri viditeľnom svetle určuje vlnová dĺžka farbu svetla. Ak jednoducho meriate vlny, ktoré sa pohybujú po hladine vodnej hladiny, určíte vlnovú dĺžku meraním vzdialenosti medzi susednými vrcholmi alebo susednými žľabmi.
Zmerajte alebo vyhľadajte rýchlosť vlny. Ak pozorujete vodnú vlnu, môžete jednoducho určiť, ako dlho trvá, kým sa koryto dostane z jedného vopred určeného bodu do druhého. Svetlo a zvuk cestujú príliš rýchlo na to, aby sa dali zmerať, takže musíte vziať do úvahy ich rýchlosti a nezabudnite vziať do úvahy médium, cez ktoré cestujú - zvyčajne vzduch.
Preveďte hodnoty vzdialenosti a rýchlosti na kompatibilné jednotky. Napríklad, ak ste zmerali vlnovú dĺžku vodnej vlny v palcoch a jej rýchlosť v stopách za sekundu, skonvertujte vlnovú dĺžku na stopy alebo rýchlosť na palce za sekundu.
Rozdeľte vlnovú dĺžku na rýchlosť, aby sa vypočítala frekvencia, vyjadrená ako je opísané vyššie, ako počet cyklov za sekundu, alebo Hertzovým zápisom „Hz“. Napríklad vodná vlna s vlnovou dĺžkou 1 stopa, ktorá sa pohybuje rýchlosťou 4 palce za sekundu, má frekvenciu 1/3 stopy / sekundu delenú 1 stopa = 0,33 Hz.
Podobne modré svetlo s vlnovou dĺžkou 476 nanometrov (milióntiny metra), ktoré prechádza vzduchom rýchlosťou 299 792 458 metrov za sekundu, má frekvenciu: 299 792 458 m / s ÷ 0,000000475 m = 631 biliónov Hz alebo 631 TeraHertz (THz) ,