Все волны—световые, звуковые, радиоволны, сейсмические—разделяют фундаментальную зависимость между длиной волны, частотой и скоростью волны. Понимание этой зависимости необходимо в физике, телекоммуникациях и акустике.
Уравнение скорости волны
v = f × λ
Где:
- v = скорость волны (м/с)
- f = частота (Гц = циклов в секунду)
- λ (лямбда) = длина волны (м)
Преобразования:
- f = v / λ
- λ = v / f
Световые волны
Скорость света в вакууме c = 3 × 10⁸ м/с.
Пример: Найдите длину волны синего света с частотой 6,5 × 10¹⁴ Гц. λ = c / f = (3 × 10⁸) / (6,5 × 10¹⁴) = 4,62 × 10⁻⁷ м = 462 нм (сине-фиолетовый)
Звуковые волны
Скорость звука в воздухе при 20°C составляет примерно 343 м/с.
Пример: Найдите длину волны ноты До первой октавы (262 Гц) в воздухе. λ = 343 / 262 = 1,31 метра
Пример: Найдите частоту звуковой волны с длиной волны 0,5 м. f = 343 / 0,5 = 686 Гц (в пределах слышимого диапазона 20 Гц–20 000 Гц)
Электромагнитный спектр
| Излучение | Частота (Гц) | Длина волны |
|---|---|---|
| Радио | 10³–10⁹ | 0,3 мм – 300 км |
| Микроволны | 10⁹–10¹² | 0,3 мм – 30 см |
| Инфракрасное | 10¹²–4×10¹⁴ | 700 нм – 300 мкм |
| Видимый свет | 4–7,5×10¹⁴ | 400–700 нм |
| Ультрафиолетовое | 7,5×10¹⁴–10¹⁷ | 10–400 нм |
| Рентгеновские лучи | 10¹⁷–10²⁰ | 0,01–10 нм |
Используйте наш калькулятор длины волны и частоты для любого типа волн.