Содержание
Звук и свет - два примера передачи энергии периодическими пульсациями или волнами.
Частота пульсаций, то есть количество волн, возникающих в единицу времени, обычно в секунду, определяет характеристики передаваемой энергии. Например, высокочастотные звуковые волны являются высокими, а высокочастотные световые волны энергичны в ультрафиолетовой части спектра.
Непрактично считать количество звуковых или световых волн, проходящих через точку каждую секунду, но вы можете вычислить частоту (измеряется в герцах или циклах в секунду), если вам известны два других параметра: длина волн и их скорость передачи. Расчет скорости волны, частоты и длины волны занимает центральное место в современной физике.
Формула скорости волны
Основная формула скорости волны, которую можно изменить в соответствии с вашими потребностями,
c = (λ) (ν)
где с = скорость света или 3,0 × 108 Миз; λ (греческая буква лямбда) - длина волны, часто выраженная в сотнях нанометров в спектре видимого света; и ν (греческая буква nu) - частота, также записанная как f и приведенная в волновых циклах в секунду, или s-1, Это значит, что
ν = с / λ
Определите длину волны передаваемой энергии. Для видимого света цвет света определяет длину волны. Если вы просто измеряете волны, распространяющиеся по поверхности водоема, вы определяете длину волны, измеряя расстояние между соседними гребнями или соседними впадинами.
Измерьте или посмотрите на скорость волны. Наблюдая за волной на воде, вы можете просто определить, сколько времени занимает впадина, чтобы добраться из одной заданной точки в другую. Однако свет и звук распространяются слишком быстро, чтобы их можно было измерить, поэтому вы должны искать их скорости, не забывая принимать во внимание среду, через которую они движутся - обычно это воздух.
Преобразуйте значения расстояния и скорости в совместимые единицы. Например, если вы измерили длину волны воды в дюймах и ее скорость в футах в секунду, преобразуйте длину волны в футы или скорость в дюймы в секунду.
Разделите длину волны на скорость, чтобы вычислить частоту, выраженную, как описано выше, как число циклов в секунду, или в герцах - «Гц». Например, волна воды с длиной волны 1 фут, движущаяся со скоростью 4 дюйма в секунду, имеет частоту 1/3 фута в секунду, деленную на 1 фут = 0,33 Гц.
Точно так же синий свет с длиной волны 476 нанометров (миллиардных долей метра), проходящий через воздух со скоростью 299 792 458 метров в секунду, имеет частоту: 299 792 458 м / с ÷ 0,000000475 м = 631 триллион Гц или 631 Терагерц (ТГц) ,