Indhold
Lyd og lys er to eksempler på energitransmission ved periodiske pulsationer eller bølger.
Hyppigheden af pulsationerne, som er antallet af bølger, der forekommer pr. Tidsenhed - normalt pr. Sekund - bestemmer egenskaberne for den transmitterede energi. For eksempel er højfrekvente lydbølger høje tone, og højfrekvente lysbølger er energiske i den ultraviolette del af spektret.
Det er upraktisk at tælle antallet af lyd- eller lysbølger, der passerer et punkt hvert sekund, men du kan beregne frekvens (målt i Hertz eller cyklusser pr. Sekund), hvis du kender to andre parametre: bølgelængden og deres transmissionshastighed. Beregning af bølgehastighed, frekvens og bølgelængde er central for moderne fysik.
Wave Speed-formlen
Den grundlæggende bølghastighedsformel, der kan omarrangeres til dine behov, er
c = (λ) (v)
hvor c = er lysets hastighed, eller 3,0 × 108 Frk; λ (det græske bogstav lambda) er bølgelængden, der ofte gives i hundreder af nanometer i det synlige lysspektrum; og ν (det græske bogstav nu) er hyppigheden, også skrevet f og givet i bølgecyklusser pr. sekund eller s-1. Det betyder at
v = c / λ
Bestem bølgelængden af den transmitterede energi. For synligt lys bestemmer lysets farve bølgelængden. Hvis du simpelthen måler bølger, der bevæger sig på overfladen af en vandmasse, bestemmer du bølgelængden ved at måle afstanden mellem tilstødende bjergkamre eller tilstødende trug.
Mål eller slå op på bølgens hastighed. Hvis man observerer en vandbølge, kan du bare stille tid, hvor lang tid et trug tager at komme fra et forudbestemt punkt til et andet. Lys og lyd bevæger sig dog for hurtigt til at måle, så du skal slå deres hastigheder op og sørge for at tage højde for det medium, de kører gennem - hvilket normalt er luft.
Konverter værdierne for afstand og hastighed til de kompatible enheder. Hvis du f.eks. Målte bølgelængden af en vandbølge i inches og dens hastighed i fødder pr. Sekund, skal du konvertere bølgelængden til fødder eller hastigheden til inches per sekund.
Del bølgelængden i hastigheden for at beregne frekvensen, udtrykt som beskrevet ovenfor som antallet af cyklusser pr. Sekund, eller Hertz - skrevet "Hz." For eksempel har en vandbølge med en bølgelængde på 1 fod, der kører med en hastighed på 4 tommer pr. Sekund, en frekvens på 1/3 fod / sekund divideret med 1 fod = .33 Hz.
Tilsvarende har blåt lys med en bølgelængde på 476 nanometer (milliarddels meter), der bevæger sig gennem luft med en hastighed på 299.792.458 meter pr. Sekund, en frekvens på: 299.792.458 m / s ÷ 0.000000475 m = 631 billion Hz eller 631 TeraHertz (THz) .