คลื่น: ความถี่ของคลื่นผ่านความยาวและสูตรอื่น ๆ

ความยาวคลื่นเป็นพารามิเตอร์ทางกายภาพที่สำคัญ,จำเป็นสำหรับการแก้ปัญหามากมายเกี่ยวกับเสียงและวิทยุอิเล็กทรอนิกส์ สามารถคำนวณได้หลายวิธีโดยขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ที่ตั้งไว้ จะสะดวกที่สุดในการทำเช่นนี้รู้ความถี่หรือระยะเวลาและความเร็วของการขยายพันธุ์

สูตร

สูตรพื้นฐานที่ตอบคำถามเกี่ยวกับวิธีการหาค่าความยาวคลื่นโดยใช้ความถี่คือด้านล่าง:

l = v / u

ที่นี่ l คือความยาวคลื่นในเมตร v คือความเร็วในการแพร่กระจายของ m / s และ u คือความถี่เชิงเส้นในเฮิรตซ์

เนื่องจากความถี่เกี่ยวข้องกับระยะเวลาโดยความสัมพันธ์ผกผันการแสดงออกก่อนหน้านี้สามารถเขียนได้แตกต่างกัน:

l = vT

T คือระยะเวลาของการสั่นในเวลาไม่กี่วินาที

เป็นไปได้ที่จะแสดงพารามิเตอร์นี้ผ่านความถี่ของวงจรและความเร็วเฟส:

l = 2pi * v / w

ในนิพจน์นี้ w คือความถี่ cyclic ที่แสดงเป็นเรเดียนต่อวินาที

ความถี่ของคลื่นผ่านความยาวดังที่เห็นได้จากการแสดงออกก่อนหน้าจะเป็นดังนี้:

u = v / l

พิจารณาคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แพร่กระจายในสารที่มีดัชนีหักเห n จากนั้นความถี่ของคลื่นผ่านความยาวจะแสดงโดยอัตราส่วนดังต่อไปนี้:

u = c / (l * n)

ถ้ามันแพร่กระจายในสูญญากาศแล้ว n = 1 และนิพจน์จะมีรูปแบบดังนี้:

u = c / l

ในสูตรสุดท้ายความถี่ของคลื่นผ่านความยาวจะแสดงโดยใช้ค่าคงที่ c = ความเร็วของแสงในสูญญากาศ c = 300,000 km / s

คลื่นของ Broglie

สำหรับคลื่นเหล่านี้สูตรจะแตกต่างกันเล็กน้อยดู พวกเขากำหนดความหนาแน่นความน่าจะเป็นและใช้ในกลศาสตร์ควอนตัมเพื่อหาค่าพารามิเตอร์ของอนุภาคภายใต้การพิจารณา ความยาวและความถี่ถูกกำหนดไว้ดังนี้:

l = h / p

u = E / h

h คือค่าคงตัวของ Planck, P คือโมเมนตัมอนุภาคและ E คือพลังงานอนุภาค

Primenenenie

สามารถใช้สูตรข้างต้นได้การหาค่าพารามิเตอร์ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและคลื่นที่มีลักษณะอื่นในสูญญากาศอากาศหรือสื่ออื่น ๆ เพื่อกำหนดความถี่ของคลื่นที่จะแสดงในแง่ของความยาวหรือในทางกลับกันหนึ่งต้องรู้ความเร็วของการขยายพันธุ์และคุณสมบัติของสื่อ แม่เหล็กไฟฟ้ามักจะเคลื่อนที่ในสูญญากาศหรืออากาศเนื่องจากความสามารถในการซึมผ่านของไฟฟ้าและแม่เหล็กเนื่องจากความเร็วของมันแปรผกผันกับรากของผลิตภัณฑ์ของพารามิเตอร์เหล่านี้

กับคลื่นเสียงจะมีอีกสถานการณ์หนึ่ง ความเร็วของเสียงในของแข็งและของเหลวสูงกว่าในอากาศ ความเร็วสูงสุดจะอยู่ที่เหล็กและลิเธียม (ประมาณ 6000 m / s), แก้ว - 4800 (m / c), ทองคำ, เงิน, ทองคำขาว ความเร็วของเสียงในสื่อที่เป็นของแข็งและของเหลวจะพิจารณาจากการพึ่งพิงที่ค่อนข้างซับซ้อนคำนึงถึงความหนาแน่นของตัวกลางและโมดูลัสของ Young