Valovi: frekvencija vala kroz duljinu i druge formule

formacija

Valna duljina je važan fizički parametar,nužno za rješavanje mnogih problema akustike i radio-elektronike. Može se izračunati na nekoliko načina, ovisno o postavljenim parametrima. To je najprikladnije to učiniti, znajući frekvenciju ili razdoblje i brzinu razmnožavanja.

frekvencija vala kroz duljinu

formula

Osnovna formula koja odgovara na pitanje kako pronaći valnu duljinu kroz frekvenciju je dano u nastavku:

l = v / u

Ovdje je valna duljina u metrima, v je brzina propagacije u m / s, i u je linearna frekvencija u hertzima.

Budući da je učestalost vezana uz razdoblje inverznim odnosom, prethodna se ekspresija može pisati drugačije:

l = vT

T je razdoblje oscilacija u sekundama.

Moguće je izraziti ovaj parametar kroz cikličku frekvenciju i faznu brzinu:

l = 2pi * v / w

U ovom izrazu w je ciklička frekvencija izražena u radijanima po sekundi.

Frekvencija vala kroz duljinu, kako se može vidjeti iz prethodnog izraza, je sljedeća:

u = v / l

Razmislite o elektromagnetskom valu koji se širi u supstanci s indeksom loma n. Tada se frekvencija vala kroz duljinu izražava sljedećim omjerom:

u = c / (l * n)

Ako propagira u vakuumu, onda je n = 1, a izraz ima sljedeći oblik:

u = c / l

U posljednjoj formuli, frekvencija vala kroz duljinu izražava se pomoću konstante c = brzine svjetlosti u vakuumu, c = 300.000 km / s.

Kako pronaći valnu duljinu kroz frekvenciju

Valovi de Broglie

Za ove valove, formule će imati malo drugačijeizgledaju. Oni određuju gustoću vjerojatnosti i koriste se u kvantnoj mehanici kako bi pronašli parametre čestice koja se razmatra. Duljina i frekvencija definirani su kako slijedi:

l = h / p

u = E / h

h je Planckova konstanta, p je zamah čestica, a E je energija čestica.

Primenenenie

Gornje formule se mogu koristiti zapronalaženje parametara i elektromagnetskih i valova druge prirode, u vakuumu, zraku ili drugom mediju. Kako bi se utvrdilo kako se frekvencija vala izražava u smislu duljine ili obratno, mora se znati brzina propagiranja i svojstva medija. Elektromagnetski će se najvjerojatnije kretati u vakuumu ili zraku, zbog niske električne i magnetske permeabilnosti, budući da je njegova brzina obrnuto proporcionalna korijenu proizvoda ovih parametara.

S valom zvuka bit će još jedna situacija. Brzina zvuka u krutinama i tekućinama je veća nego u zraku. Najveća brzina bit će željezo i litij (oko 6000 m / s), staklo - 4800 (m / c), zlato, srebro, platina. Brzina zvuka u čvrstim i tekućim medijima određena je vrlo složenim ovisnostima, uzimajući u obzir gustoću medija i Youngov modul.