Frekans ve dalga boyu, dalgaların iki temel özelliğidir. Frekans (Hz cinsinden), bir dalganın saniyede kaç kez tekrarlandığını gösterir. Dalga boyu ise art arda gelen tepeler arasındaki fiziksel mesafedir. İkisi, ortamdaki dalga hızı aracılığıyla ters orantılıdır.
Formül
Dalga boyu = Hız / Frekans
λ = v / f
Veya:
Frekans = Hız / Dalga boyu
f = v / λ
Elektromanyetik dalgalar (ışık) için vakumda: v = 3 × 10⁸ m/s.
Örnek: Işık
Görünür yeşil ışığın dalga boyu ~500 nm'dir. Frekansı nedir?
500 nm = 5 × 10⁻⁷ m
f = (3 × 10⁸) / (5 × 10⁻⁷) = 6 × 10¹⁴ Hz
İnsan gözü 4×10¹⁴ Hz (kırmızı) ile 8×10¹⁴ Hz (mor) arasındaki frekanslara tepki verir.
Hız Ortama Göre Değişir
| 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 |
Örnek: Ses
440 Hz'lik ses dalgası (müzikal nota La) havada 343 m/s ile yayılır:
λ = 343 / 440 = 0,78 m = 78 cm
Suda (1.480 m/s):
λ = 1.480 / 440 = 3,36 m
Uygulamalar
- Radyo iletimi: farklı frekanslar farklı anten boyutları gerektirir
- Optik: lens tasarımı dalga boyuna bağlıdır
- Akustik: oda boyutları rezonans frekanslarını etkiler
- Astronomi: kırmızıya kayma uzak nesnelerin hızlarını ortaya koyar
İpuçları
Bir dalga farklı bir ortama girdiğinde frekansın değişmediğini, ancak dalga boyunun değiştiğini unutmayın. Frekans ne kadar yüksekse dalga boyu o kadar kısadır (ters orantı).