Tartalom
A hang és a fény két példa az energiaátvitelre periodikus impulzusok vagy hullámok által.
A pulzációk gyakorisága, azaz az egységenként fellépő hullámok száma - általában másodpercenként - határozza meg az átvitt energia jellemzőit. Például a magas frekvenciájú hanghullámok magas hangmagasságúak, a nagyfrekvenciás fényhullámok energiát mutatnak a spektrum ultraibolya részében.
Nem praktikus számítani a pontonként áthaladó hang- vagy fényhullámok számát másodpercenként, de akkor kiszámolhatja a frekvenciát (Hertzben mérve, vagy ciklus másodpercenként), ha két másik paramétert ismer: a hullámok hosszát és azok átviteli sebességét. A hullám sebességének, frekvenciájának és hullámhosszának kiszámítása a modern fizika központi eleme.
A hullámsebesség-formula
Az alapvető hullámsebesség-formula, amelyet igényeinek megfelelően át lehet alakítani
c = (λ) (ν)
ahol c = a fénysebesség, vagy 3,0 × 108 Kisasszony; λ (görög lambda betű) a hullámhossz, gyakran a nanométerek százaiban megadva a látható fény spektrumában; és ν (görög nu betû) az f frekvencia is, amelyet másodpercenként hullámciklusokban adnak meg, vagy s-1. Ez azt jelenti
ν = c / λ
Határozza meg az átvitt energia hullámhosszát. A látható fény esetén a fény színe határozza meg a hullámhosszt. Ha egyszerűen csak egy víztest felszínén haladó hullámokat mér, akkor a hullámhosszt úgy határozhatja meg, hogy megmérik a szomszédos derék vagy a szomszédos vályúk közötti távolságot.
Mérje meg, vagy keresse meg a hullám sebességét. Ha megfigyeli a vízhullámot, akkor egyszerűen megadhatja, hogy mennyi ideig tart egy vályú eljutni az előre meghatározott pontból a másikba. A fény és a hang azonban túl gyorsan halad a méréshez, tehát meg kell vizsgálnia a sebességüket, és ügyelnie kell arra, hogy figyelembe veszi az áthaladási közeget - amely általában levegő.
Konvertálja a távolság és a sebesség értékeit a kompatibilis egységekre. Például, ha egy vízhullám hullámhosszát hüvelykben hüvelykben és a sebességét lábban / másodpercben mérte meg, konvertáljuk a hullámhosszot lábokra, vagy a sebességet hüvelykben másodpercenként.
Ossza meg a hullámhosszot a sebességgel a frekvencia kiszámításához, a fent leírtak szerint, a ciklusok száma másodpercenként, vagy Hertz - Hz. Például egy 1 láb hullámhosszú vízhullám, amely másodpercenként 4 hüvelyk sebességgel halad, 1/3 láb / másodperc frekvenciával osztva 1 láb = .33 Hz értékkel.
Hasonlóképpen, a 476 nanométer hullámhosszúságú (méter milliárd milliméter) kék fény, amely másodpercenként 299,792,458 méter sebességgel halad át, 299,792,458 m / s frekvencia: 0,000000475 m = 631 trillió Hz vagy 631 TeraHertz (THz). .