Valuri: frecvența valului prin lungime și alte formule

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 parametrii care sunt setați. Este mai convenabil să faceți acest lucru, cunoscând frecvența sau perioada și viteza propagării.

formulă

Formula de bază care răspunde la întrebarea cum se găsește lungimea de undă prin frecvență este dată mai jos:

l = v / u

Aici l este lungimea de undă în metri, v este viteza de propagare în m / s și u este frecvența liniară în hertz.

Deoarece frecvența este legată de perioada relației inverse, expresia anterioară poate fi scrisă diferit:

l = vT

T este perioada de oscilații în câteva secunde.

Este posibil să se exprime acest parametru prin frecvența ciclică și viteza de fază:

l = 2pi * v / w

În această expresie, w este frecvența ciclică exprimată în radiani pe secundă.

Frecvența undei prin lungime, așa cum se poate vedea din expresia precedentă, este după cum urmează:

u = v / l

Luați în considerare un val electromagnetic propagat într-o substanță cu un indice de refracție n. Apoi, frecvența valului prin lungime este exprimată prin următorul raport:

u = c / (1 * n)

Dacă se propagă într-un vid, atunci n = 1, iar expresia are următoarea formă:

u = c / l

În ultima formulă, frecvența undelor prin lungime este exprimată utilizând constanta c = viteza luminii în vid, c = 300.000 km / s.

Valurile de Broglie

Pentru aceste valuri, formulele vor avea un ușor diferituite. Ei determină densitatea de probabilitate și sunt utilizați în mecanica cuantică pentru a găsi parametrii particulei luate în considerare. Lungimea și frecvența sunt definite după cum urmează:

l = h / p

u = E / h

h este constanta Planck, p este impulsul particulei, iar E este energia particulelor.

Primenenenie

Formulele de mai sus pot fi utilizate pentrugăsirea parametrilor de electromagnetică și valuri de altă natură, într-un vid, aer sau alt mediu. Pentru a determina cum este exprimată frecvența unui val în termeni de lungime sau invers, trebuie să cunoaștem viteza propagării sale și proprietățile mediului. Electromagnetic se va mișca, cel mai probabil, în vid sau în aer, datorită permeabilității electrice și magnetice scăzute, deoarece viteza sa este invers proporțională cu rădăcina produsului acestor parametri.

Cu o undă sonoră va exista o altă situație. 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 / c), aur, argint, platină. Viteza sunetului în mediu solid și lichid este determinată de dependențe destul de complicate, ținând cont de densitatea mediului și de modulul lui Young.