Μετατροπέας συχνότητας και μήκους κύματος. Μήκος κύματος

Μήκος κύματος είναι η απόσταση μεταξύ δύο γειτονικών σημείων που ταλαντώνονται στην ίδια φάση. Συνήθως, η έννοια του «μήκους κύματος» συνδέεται με το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Η μέθοδος για τον υπολογισμό του μήκους κύματος εξαρτάται από αυτές τις πληροφορίες. Χρησιμοποιήστε τον βασικό τύπο εάν είναι γνωστές η ταχύτητα και η συχνότητα του κύματος. Εάν χρειάζεται να υπολογίσετε το μήκος κύματος του φωτός από μια γνωστή ενέργεια φωτονίου, χρησιμοποιήστε τον κατάλληλο τύπο.

Βήματα

Μέρος 1

Υπολογισμός μήκους κύματος από γνωστή ταχύτητα και συχνότητα

    Χρησιμοποιήστε τον τύπο για να υπολογίσετε το μήκος κύματος.Για να βρείτε το μήκος κύματος, διαιρέστε την ταχύτητα του κύματος με τη συχνότητα. Τύπος: λ = v f (\displaystyle \lambda =(\frac (v)(f)))

    Χρησιμοποιήστε κατάλληλες μονάδες μέτρησης.Η ταχύτητα μετριέται σε μετρικές μονάδες, όπως χιλιόμετρα ανά ώρα (km/h), μέτρα ανά δευτερόλεπτο (m/s) και ούτω καθεξής (σε ορισμένες χώρες, η ταχύτητα μετριέται στο αυτοκρατορικό σύστημα, όπως μίλια ανά ώρα ). Το μήκος κύματος μετριέται σε νανόμετρα, μέτρα, χιλιοστά και ούτω καθεξής. Η συχνότητα μετριέται συνήθως σε Hertz (Hz).

    • Οι μονάδες μέτρησης του τελικού αποτελέσματος πρέπει να αντιστοιχούν στις μονάδες μέτρησης των δεδομένων πηγής.
    • Εάν η συχνότητα δίνεται σε kilohertz (kHz) ή η ταχύτητα κύματος είναι σε χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο (km/s), μετατρέψτε τις δεδομένες τιμές σε hertz (10 kHz = 10000 Hz) και σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο (m/s ).

  1. Συνδέστε τις γνωστές τιμές στον τύπο και βρείτε το μήκος κύματος.Αντικαταστήστε τις τιμές της ταχύτητας και της συχνότητας κύματος στον συγκεκριμένο τύπο. Η διαίρεση της ταχύτητας με τη συχνότητα σας δίνει μήκος κύματος.

    Χρησιμοποιήστε τον τύπο που παρέχεται για να υπολογίσετε την ταχύτητα ή τη συχνότητα.Ο τύπος μπορεί να ξαναγραφτεί σε άλλη μορφή και να υπολογίσει την ταχύτητα ή τη συχνότητα εάν δίνεται το μήκος κύματος. Για να βρείτε την ταχύτητα από μια γνωστή συχνότητα και μήκος κύματος, χρησιμοποιήστε τον τύπο: v = λ f (\displaystyle v=(\frac (\lambda )(f))). Για να βρείτε τη συχνότητα από μια γνωστή ταχύτητα και μήκος κύματος, χρησιμοποιήστε τον τύπο: f = v λ (\displaystyle f=(\frac (v)(\lambda ))).

    Μέρος 2ο

    Υπολογισμός μήκους κύματος από γνωστή ενέργεια φωτονίων

    1. Υπολογίστε το μήκος κύματος χρησιμοποιώντας τον τύπο για τον υπολογισμό της ενέργειας των φωτονίων.Τύπος για τον υπολογισμό της ενέργειας των φωτονίων: E = h c λ (\displaystyle E=(\frac (hc)(\λάμδα ))), Οπου E (\displaystyle E)– ενέργεια φωτονίων, μετρημένη σε joules (J), h (\displaystyle h)– Η σταθερά του Planck ίση με 6,626 x 10 -34 J∙s, c (\displaystyle c)– ταχύτητα φωτός στο κενό, ίση με 3 x 10 8 m/s, λ (\displaystyle \lambda)– μήκος κύματος, μετρημένο σε μέτρα.

      • Στο πρόβλημα θα δοθεί η ενέργεια των φωτονίων.

    2. Ξαναγράψτε τον τύπο που δίνεται για να βρείτε το μήκος κύματος.Για να το κάνετε αυτό, εκτελέστε μια σειρά από μαθηματικές πράξεις. Πολλαπλασιάστε και τις δύο πλευρές του τύπου με το μήκος κύματος και, στη συνέχεια, διαιρέστε και τις δύο πλευρές με την ενέργεια. θα πάρετε τον τύπο: λ = h c E (\displaystyle \lambda =(\frac (hc)(E))). Εάν η ενέργεια των φωτονίων είναι γνωστή, το μήκος κύματος του φωτός μπορεί να υπολογιστεί.

Μήκος κύματος

Παραδείγματα

Κατά προσέγγιση, με σφάλμα περίπου 0,07%, μπορείτε να υπολογίσετε το μήκος κύματος ραδιοφώνου ως εξής: 300 διαιρούμενο με τη συχνότητα σε megahertz, παίρνουμε το μήκος κύματος σε μέτρα, για παράδειγμα για 80 Hz, το μήκος κύματος είναι 3750 χιλιόμετρα, για 89 MHz - 3,37 μέτρα, για 2 ,4 GHz - 12,5 cm.

Ο ακριβής τύπος για τον υπολογισμό του μήκους κύματος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας στο κενό είναι:

πού είναι η ταχύτητα του φωτός, ίση στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων (SI) με 299.792.458 m/s ακριβώς.

Για να προσδιορίσετε το μήκος κύματος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας σε οποιοδήποτε μέσο, ​​χρησιμοποιήστε τον τύπο:

όπου είναι ο δείκτης διάθλασης του μέσου για ακτινοβολία με δεδομένη συχνότητα.

Σημειώσεις

Βιβλιογραφία


Ίδρυμα Wikimedia. 2010.

Δείτε τι είναι το "Μήκος κύματος" σε άλλα λεξικά:

    Η απόσταση μεταξύ των δύο πλησιέστερων σημείων ενός αρμονικού κύματος που βρίσκονται στην ίδια φάση. Μήκος κύματος λ = vT, όπου T είναι η περίοδος ταλάντωσης, ? ταχύτητα φάσης του κύματος. * * * ΜΗΚΟΣ ΚΥΜΑΤΟΣ ΜΗΚΟΣ ΚΥΜΑΤΟΣ, η απόσταση μεταξύ των δύο πλησιέστερων σημείων... ... εγκυκλοπαιδικό λεξικό

    μήκος κύματος- (λ) Η απόσταση με την οποία κινείται η επιφάνεια ενός κύματος ίσης φάσης κατά τη διάρκεια μιας περιόδου ταλάντωσης. [GOST 7601 78] μήκος κύματος Η απόσταση που διανύει ένα ελαστικό κύμα σε χρόνο ίσο με μία πλήρη περίοδο ταλάντωσης. )

mob_info