Wszystkie fale—światło, dźwięk, radiowe, sejsmiczne—łączy fundamentalna zależność między długością fali, częstotliwością a prędkością fali. Zrozumienie tej zależności jest niezbędne w fizyce, telekomunikacji i akustyce.
Równanie prędkości fali
v = f × λ
Gdzie:
- v = prędkość fali (m/s)
- f = częstotliwość (Hz = cykle na sekundę)
- λ (lambda) = długość fali (m)
Przekształcenia:
- f = v / λ
- λ = v / f
Fale świetlne
Prędkość światła w próżni wynosi c = 3 × 10⁸ m/s.
Przykład: Znajdź długość fali niebieskiego światła o częstotliwości 6,5 × 10¹⁴ Hz. λ = c / f = (3 × 10⁸) / (6,5 × 10¹⁴) = 4,62 × 10⁻⁷ m = 462 nm (niebiesko-fioletowe)
Fale dźwiękowe
Prędkość dźwięku w powietrzu przy 20°C wynosi ok. 343 m/s.
Przykład: Znajdź długość fali środkowego C (262 Hz) w powietrzu. λ = 343 / 262 = 1,31 metra
Przykład: Znajdź częstotliwość fali dźwiękowej o długości 0,5 m. f = 343 / 0,5 = 686 Hz (w zakresie słyszalnym 20 Hz–20 000 Hz)
Widmo elektromagnetyczne
| Promieniowanie | Częstotliwość (Hz) | Długość fali |
|---|---|---|
| Radio | 10³–10⁹ | 0,3 mm – 300 km |
| Mikrofale | 10⁹–10¹² | 0,3 mm – 30 cm |
| Podczerwone | 10¹²–4×10¹⁴ | 700 nm – 300 μm |
| Światło widzialne | 4–7,5×10¹⁴ | 400–700 nm |
| Ultrafioletowe | 7,5×10¹⁴–10¹⁷ | 10–400 nm |
| Promieniowanie X | 10¹⁷–10²⁰ | 0,01–10 nm |
Użyj naszego kalkulatora długości fali i częstotliwości dla dowolnego rodzaju fali.