Frekvens og bølgelengde er to grunnleggende egenskaper ved bølger. Frekvens (målt i Hz) er hvor mange ganger per sekund en bølge gjentar seg. Bølgelengde er den fysiske avstanden mellom påfølgende topper. De er omvendt proporsjonale via bølgens hastighet i mediet.
Formelen
Bølgelengde = Hastighet / Frekvens
λ = v / f
Eller:
Frekvens = Hastighet / Bølgelengde
f = v / λ
For elektromagnetiske bølger (lys) i vakuum: v = 3 × 10⁸ m/s.
Eksempel: Lys
Synlig grønt lys har bølgelengde ~500 nm. Hva er frekvensen?
500 nm = 5 × 10⁻⁷ m
f = (3 × 10⁸) / (5 × 10⁻⁷) = 6 × 10¹⁴ Hz
Menneskelige øyne reagerer på frekvenser fra 4×10¹⁴ Hz (rød) til 8×10¹⁴ Hz (fiolett).
Hastighet varierer med mediet
| 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 |
Eksempel: Lyd
En lydbølge på 440 Hz (musikalsk tone A) beveger seg gjennom luft ved 343 m/s:
λ = 343 / 440 = 0,78 m = 78 cm
I vann (1 480 m/s):
λ = 1 480 / 440 = 3,36 m
Applikasjoner
- Radiosending: ulike frekvenser krever ulike antennestørrelser
- Optikk: linsedesign avhenger av bølgelengden
- Akustikk: romstørrelser påvirker resonansfrekvenser
- Astronomi: rødforskyvning avslører hastigheter til fjerne objekter
Tips
Husk at frekvensen ikke endres når en bølge går inn i et annet medium — men bølgelengden gjør. Jo høyere frekvens, desto kortere bølgelengde (omvendt proporsjonal).