Kaikilla aalloilla—valo, ääni, radio, seismiset—on yhteinen perustavanlaatuinen suhde aallonpituuden, taajuuden ja aallon nopeuden välillä. Tämän suhteen ymmärtäminen on olennaista fysiikassa, tietoliikenteessä ja akustiikassa.
Aallon nopeuden yhtälö
v = f × λ
Jossa:
- v = aallon nopeus (m/s)
- f = taajuus (Hz = jaksoa sekunnissa)
- λ (lambda) = aallonpituus (m)
Uudelleenjärjestelyt:
- f = v / λ
- λ = v / f
Vallon aallot
Valon nopeus tyhjiössä on c = 3 × 10⁸ m/s.
Esimerkki: Laske sinisen valon aallonpituus, jonka taajuus on 6,5 × 10¹⁴ Hz. λ = c / f = (3 × 10⁸) / (6,5 × 10¹⁴) = 4,62 × 10⁻⁷ m = 462 nm (sininen-violetti)
Ääniaallot
Äänen nopeus ilmassa 20°C on noin 343 m/s.
Esimerkki: Laske keskeisen C:n (262 Hz) aallonpituus ilmassa. λ = 343 / 262 = 1,31 metriä
Esimerkki: Laske äänialon taajuus, jonka aallonpituus on 0,5 m. f = 343 / 0,5 = 686 Hz (kuuloalueen 20 Hz–20 000 Hz sisällä)
Sähkömagneettinen spektri
| Säteily | Taajuus (Hz) | Aallonpituus |
|---|---|---|
| Radio | 10³–10⁹ | 0,3 mm – 300 km |
| Mikroaalto | 10⁹–10¹² | 0,3 mm – 30 cm |
| Infrapuna | 10¹²–4×10¹⁴ | 700 nm – 300 μm |
| Näkyvä valo | 4–7,5×10¹⁴ | 400–700 nm |
| Ultravioletti | 7,5×10¹⁴–10¹⁷ | 10–400 nm |
| Röntgensäteily | 10¹⁷–10²⁰ | 0,01–10 nm |
Käytä aallonpituus- ja taajuuslaskuriamme mille tahansa aaltotyypille.