Cum de a calcula lungimea de undă

Wavelength - este distanța dintre două puncte adiacente, care variază în fază; De regulă, termenul „lungime de undă“ este asociat cu spectrul electromagnetic. [1] O metodă de calcul al lungimii de undă depinde de această informație. Utilizați formula de bază, în cazul în care se știe viteza și frecvența undei. Dacă este necesar să se calculeze lungimea de undă a luminii într-o energie foton cunoscut, se folosește formula corespunzătoare.

pași Editare

Partea 1 din 3: Calcularea lungimii de undă de viteza cunoscută și frecvența de citare

Utilizați formula de calcul a lungimii de undă. Pentru a găsi lungimea undei, diviza viteza undei pe frecvența. Formula: λ = v f >> [2]

• În această formulă, λ (litera lambda a alfabetului grecesc) - lungime de undă.
• v - a vitezei undei.
• f - frecvența undei.
• Wavelength = viteza undei / val frecvență

Utilizați unitățile corespunzătoare. Viteza este măsurată în unități metrice, de exemplu, în kilometri pe oră (km / h), metri pe secundă (m / s), și așa mai departe (în unele țări, viteza este măsurată în sistemul britanic, de exemplu, în mile pe oră). Lungimea de undă măsurată în nanometri, metri, milimetri, și așa mai departe. Frecvența este de obicei măsurată în Hertz (Hz). [3]

• Unitățile Rezultatul final trebuie să corespundă unităților de date de intrare de măsurare.
• Dacă frecvența este dată kilohertz (kHz), sau viteza de undă în kilometri pe secundă (km / s) și conversia valorilor datelor în hertzi (10 Hz KHz = 10000) și în metri pe secundă (m / s).

Cele mai cunoscute valori în formula pentru a înlocui și a obține lungimea de undă. In formula de mai sus pentru a înlocui viteza și frecvența de undă. Împărțind frecvența vitezei, veți obține o lungime de undă. [4]

• De exemplu. Localizați lungime de undă de înmulțire la o viteză de 20 m / s, la o frecvență de oscilație de 5 Hz.
  • Wavelength = viteza undei / val frecvență
    λ = v f >>
    λ = 20 mai >>
    λ = 4 m.

Vă rugăm să folosiți formula de mai sus pentru a calcula viteza sau frecvența. Formula poate fi rescrisă într-o altă formă și pentru a calcula viteza sau frecvența dacă lungime de undă dată. Pentru a găsi viteza o frecvență cunoscută și lungimea de undă, folosind formula: v = λ f >>. Pentru a găsi frecvența cu o viteză și lungime de undă cunoscută, folosind formula: f = v λ >>. [5]

• De exemplu. Găsiți o viteza de propagare a undei la o frecvență de oscilație de 45 Hz, în cazul în care lungimea de undă de 450 nm. v = λ f = 450 45 = 10> => = 10> nm / s.
• De exemplu. Găsiți oscilații de undă de frecvență a căror lungime este de 2,5 m, iar viteza de propagare este de 50 m / s. f = v = λ 50 2. 5 = 20> => = 20> Hz.

Se calculează lungime de undă de formula de calcul a energiei fotonice. Formula de calcul a energiei unui foton: E = h c λ >>. unde E - energia fotonică, măsurată în jouli (J), h - constanta lui Planck egala cu 6.626 x 10 -34 J ∙ c, c - vitezei luminii în vid egal cu 3 x 10 8 m / s, λ - lungime de undă măsurată în metri. [6]

• Problema energiei fotonice este dat.

Rescrierea reprezentat prin formula pentru a găsi lungimea de undă. Pentru a face acest lucru, efectuați o serie de operații matematice. Ambele părți ale formulei pentru a se multiplica lungimea de undă, și apoi pe ambele părți ale energiei; veți obține cu formula: λ = h c E >>. În cazul în care energia fotonica este cunoscut, putem calcula lungimea de undă a luminii. [7]

• Această formulă poate fi utilizată pentru a calcula lungimea de undă maximă de lumină necesară pentru ionizarea metalului. În formula de energie substitut necesar pentru ionizare, și se calculează lungimea de undă. [8]

În această formulă pentru a înlocui valorile cunoscute și se calculează lungimea de undă. În formula, numai o valoare energetică substitut, deoarece cele două constante sunt constante, care este, nu se schimbă. Pentru a găsi lungimea undelor, se multiplica constantele, și apoi împărțiți-l de energie. [9]

• De exemplu. Găsiți lungimea de undă a luminii, dacă energia fotonilor este egal cu 2,88 x 10 -19 J.
  • λ = h c E >>
    = (6 * 626 10 - 34) (3 * 10 8) (2. 88 * 10 - 19)) (3 * 10 ^)>) >>>
    = (19 * 878 10-26) (2 88 x 10 - 19))>) >>>
    = 6. 90 * 10-7> m.
  • Valoarea obținută este transformată în nanometri prin înmulțirea cu 10 -9. Wavelength este 690 nm.

Partea 3 din 3: Rezolvarea problemelor Editare

Verificați răspunsul. Pentru această lungime de undă pentru a se multiplica de frecvență. Dacă primiți această viteză de valoare, decizia corectă; în caz contrar verifica calcul. Dacă utilizați calculatorul, introduceți numărul corect.

• De exemplu. Găsiți o lungime de undă care se propagă cu o viteză de 343 m / s, la o frecvență de oscilație de 70 Hz.
  • Rezolva această problemă așa cum este descris mai sus și pentru a obține valoarea de 4,9 m.
  • Verificați răspunsul: 4,9 m x 70 Hz = 343 m / sec. Acesta este dat în viteza de problemă, astfel încât decizia este corectă.

Utilizați notația științifică a numerelor, pentru a evita erorile de rotunjire atunci când numerele (în calculator). Uneori, în calculul lungimii de undă a implicat un număr foarte mare, mai ales atunci când viteza luminii este prezent. Acest lucru poate duce la erori de rotunjire. Prin urmare, utilizați numerele de notație științifică. [10]

• De exemplu. Lumina trece prin apă la o viteză de 225000000 m / s. Găsiți lungimea de undă a luminii, dacă frecvența este egală cu 4 x brumărel 14 Hz.
  • Se înregistrează viteza undei în formă exponențială: 2,25 x 10 8. Frecvența undei este dată deja în formă exponențială.
  • λ = v f >>
    = 25 * 10 2. 8 4 * 10 14 = 2 25 4 * 10 6 >>> >>> =
    = 0. 563 * 10-6> m
    = 5. 63 * 10-7> m.

Rețineți că frecvența undelor nu se schimbă atunci când mediul de propagare. În multe probleme, unda se propagă în cele două medii, iar unii elevi să încerce să calculeze două lungimi de undă. Această eroare, deoarece, spre deosebire de viteza de propagare și lungimea de undă a undei frecvenței nu se schimbă atunci când mediul de propagare. [11]

• De exemplu, lungimea de undă de lumină X, inmultire la o viteză v la frecvența f. Se trece din spațiul aerian într-un mediu, al cărui indice de refracție este de 1,5. Cum va aceste trei valori?
  • Noua viteza este v 1. 5 >>
  • Frecvența nu se schimbă și rămâne egal cu f.
  • Noua lungime de undă este: (New Speed ​​/ frecvență nou) = v 1. 5 f = v 1. 5 f >> = >>.