جميع الموجات—الضوء والصوت والراديو والزلازل—تشترك في علاقة أساسية بين الطول الموجي والتردد وسرعة الموجة. فهم هذه العلاقة أمر ضروري في الفيزياء والاتصالات والصوتيات.
معادلة سرعة الموجة
v = f × λ
حيث:
- v = سرعة الموجة (م/ث)
- f = التردد (هرتز = دورة في الثانية)
- λ (لامبدا) = الطول الموجي (م)
إعادة الصياغة:
- f = v / λ
- λ = v / f
موجات الضوء
سرعة الضوء في الفراغ هي c = 3 × 10⁸ م/ث.
مثال: أوجد الطول الموجي للضوء الأزرق بتردد 6.5 × 10¹⁴ هرتز. λ = c / f = (3 × 10⁸) / (6.5 × 10¹⁴) = 4.62 × 10⁻⁷ م = 462 نانومتر (أزرق-بنفسجي)
موجات الصوت
سرعة الصوت في الهواء عند 20 درجة مئوية تبلغ تقريباً 343 م/ث.
مثال: أوجد الطول الموجي لنغمة دو الوسطى (262 هرتز) في الهواء. λ = 343 / 262 = 1.31 متر
مثال: أوجد تردد موجة صوتية بطول موجي 0.5 م. f = 343 / 0.5 = 686 هرتز (ضمن نطاق السمع البشري 20 هرتز–20,000 هرتز)
الطيف الكهرومغناطيسي
| الإشعاع | التردد (هرتز) | الطول الموجي |
|---|---|---|
| الراديو | 10³–10⁹ | 0.3 مم – 300 كم |
| الميكروويف | 10⁹–10¹² | 0.3 مم – 30 سم |
| الأشعة تحت الحمراء | 10¹²–4×10¹⁴ | 700 نانومتر – 300 ميكرومتر |
| الضوء المرئي | 4–7.5×10¹⁴ | 400–700 نانومتر |
| الأشعة فوق البنفسجية | 7.5×10¹⁴–10¹⁷ | 10–400 نانومتر |
| الأشعة السينية | 10¹⁷–10²⁰ | 0.01–10 نانومتر |
استخدم حاسبة الطول الموجي والتردد لأي نوع من الموجات.