Frequentie en golflengte zijn twee fundamentele eigenschappen van golven. Frequentie (in Hz) is hoe vaak per seconde een golf zich herhaalt. Golflengte is de fysieke afstand tussen opeenvolgende toppen. Ze zijn omgekeerd evenredig via de golfsnelheid in het medium.
De formule
Golflengte = Snelheid / Frequentie
λ = v / f
Of:
Frequentie = Snelheid / Golflengte
f = v / λ
Voor elektromagnetische golven (licht) in vacuüm: v = 3 × 10⁸ m/s.
Voorbeeld: Licht
Zichtbaar groen licht heeft een golflengte van ~500 nm. Wat is de frequentie?
500 nm = 5 × 10⁻⁷ m
f = (3 × 10⁸) / (5 × 10⁻⁷) = 6 × 10¹⁴ Hz
Het menselijk oog reageert op frequenties van 4×10¹⁴ Hz (rood) tot 8×10¹⁴ Hz (violet).
De snelheid varieert per medium
| Medium | Speed | Relative to c |
|---|---|---|
| Vacuum | 3.0 × 10⁸ m/s | 1.0 |
| Air | 3.0 × 10⁸ m/s | ≈1.0 |
| Water | 2.25 × 10⁸ m/s | 0.75 |
| Glass | 2.0 × 10⁸ m/s | 0.67 |
Voorbeeld: Geluid
Een geluidsgolf van 440 Hz (muzikale noot A) beweegt door lucht bij 343 m/s:
λ = 343 / 440 = 0,78 m = 78 cm
In water (1 480 m/s):
λ = 1 480 / 440 = 3,36 m
Toepassingen
- Radiotransmissie: verschillende frequenties vereisen verschillende antenneformaten
- Optica: lensontwerp hangt af van de golflengte
- Akoestiek: afmetingen van ruimtes beïnvloeden resonantiefrequenties
- Astronomie: roodverschuiving onthult snelheden van verre objecten
Tips
Onthoud dat frequentie niet verandert wanneer een golf een ander medium betreedt — maar golflengte wel. Hoe hoger de frequentie, hoe korter de golflengte (omgekeerde relatie).