Jinsi ya Kuhesabu urefu wa mawimbi na mzunguko
Mawimbi yote—mwanga, sauti, redio, tetemeko—hushiriki uhusiano wa kimsingi kati ya urefu wa mawimbi, mzunguko na kasi ya mawimbi. Kuelewa uhusiano huu ni muhimu katika fizikia, mawasiliano ya simu, na acoustics.
Mlinganyo wa Kasi ya Wimbi
v = f × λ
Wapi:
- v = kasi ya wimbi (m/s)
- f = frequency (Hz = mizunguko kwa sekunde)
- λ (lambda) = urefu wa wimbi (m)
Mipangilio upya:
- f = v / λ
- λ = v / f
Mawimbi mepesi
Kasi ya mwanga katika utupu ni c = 3 × 10⁸ m / s.
Mfano: Tafuta urefu wa mawimbi wa mwanga wa samawati wenye masafa ya 6.5 × 10¹⁴ Hz. λ = c / f = (3 × 10⁸) / (6.5 × 10¹⁴) = 4.62 × 10⁻⁷ m = 462 nm (bluu-violet)
Mawimbi ya Sauti
Kasi ya sauti katika hewa kwa 20 ° C ni takriban 343 m / s.
Mfano: Tafuta urefu wa wimbi la C kati (262 Hz) hewani. λ = 343 / 262 = mita 1.31
Mfano: Tafuta marudio ya wimbi la sauti lenye urefu wa mawimbi 0.5 m. f = 343 / 0.5 = 686 Hz (katika safu ya kusikia ya 20 Hz–20,000 Hz)
Spectrum ya Umeme
| Mionzi | Mara kwa mara (Hz) | Urefu wa mawimbi |
|---|---|---|
| Redio | 10³–10⁹ | 0.3 mm - 300 km |
| Microwave | 10⁹–10¹² | 0.3 mm - 30 cm |
| Infrared | 10¹²–4×10¹⁴ | 700 nm - 300 μm |
| Nuru inayoonekana | 4–7.5×10¹⁴ | 400-700 nm |
| Urujuani | 7.5×10¹⁴–10¹⁷ | 10-400 nm |
| X-rays | 10¹⁷–10²⁰ | 0.01-10 nm |
Tumia kikokotoo chetu cha urefu wa mawimbi na masafa kwa aina yoyote ya wimbi.