Вълни: честотата на вълната през дължината и други формули

Дължината на вълната е важен физически параметър,необходими за решаване на много проблеми на акустиката и радиоелектрониката. Тя може да бъде изчислена по няколко начина, в зависимост от това кои параметри са зададени. Най-удобно е да направите това, като знаете честотата или периода и скоростта на разпространение.

формула

Основната формула, която отговаря на въпроса как да намерите дължината на вълната през честотата, е дадена по-долу:

l = v / u

Тук l е дължината на вълната в метри, v е скоростта на разпространение в m / s и u е линейната честота в херц.

Тъй като честотата е свързана с периода от обратната връзка, предишният израз може да бъде написан по различен начин:

l = vT

T е периодът на колебанията в секунди.

Възможно е този параметър да се изрази чрез цикличната честота и фазовата скорост:

l = 2pi * v / w

В този израз w е цикличната честота, изразена в радиани в секунда.

Честотата на вълната през дължината, както може да се види от предишния израз, е както следва:

u = v / l

Помислете за разпространение на електромагнитна вълна в вещество с индекс на пречупване n. Тогава честотата на вълната през дължината се изразява със следното съотношение:

u = c / (1 х п)

Ако се разпространява във вакуум, тогава n = 1, а изразът има следната форма:

u = c / l

В последната формула честотата на вълната през дължината се изразява с помощта на константата c = скоростта на светлината във вакуум, с = 300 000 km / s.

Вълните на Де Броли

За тези вълни формулите ще имат малко по-различногледам. Те определят вероятната плътност и се използват в квантовата механика, за да намерят параметрите на разглежданата частица. Дължината и честотата се определят, както следва:

l = h / p

u = E / h

h е константата на Планк, р е инерцията на частиците, а Е е енергията на частиците.

Primenenenie

Горните формули могат да бъдат използвани занамиране на параметри както на електромагнитни, така и на вълни от друга природа във вакуум, въздух или друга среда. За да се определи как се изразява честотата на вълната по отношение на дължината или обратно, трябва да се знае скоростта на нейното разпространение и свойствата на средата. Електромагнитът най-вероятно ще се движи във вакуум или въздух, поради ниската електрическа и магнитна пропускливост, тъй като неговата скорост е обратно пропорционална на корена на продукта от тези параметри.

При звукова вълна ще има още една ситуация. Скоростта на звука в твърдите и течните части е по-голяма, отколкото във въздуха. Най-високата скорост ще бъде в желязо и литий (около 6000 m / s), стъкло - 4800 (m / c), злато, сребро, платина. Скоростта на звука в твърда и течна среда се определя от доста сложни зависимости, като се отчита плътността на средата и модула на Young.