Sisältö
Ääni ja valo ovat kaksi esimerkkiä energian siirtymisestä jaksollisten pulsatioiden tai aaltojen avulla.
Pulsaatioiden taajuus, joka on aikayksikössä esiintyvien aaltojen lukumäärä - yleensä sekunnissa - määrittää lähetetyn energian ominaisuudet. Esimerkiksi korkean taajuuden ääniaallat ovat korkeita ja korkeataajuiset valoaallot ovat energisiä spektrin ultraviolettiosassa.
Ei ole käytännöllistä laskea pisteen läpi kulkevien ääni- tai valoaaltojen määrää sekunnissa, mutta voit laskea taajuuden (mitataan hertseinä tai syklit sekunnissa), jos tiedät kaksi muuta parametria: aaltojen pituus ja niiden siirtonopeus. Aallonopeuden, taajuuden ja aallonpituuden laskeminen on keskeistä modernille fysiikalle.
Aallonopeuden kaava
Perusaallonopeuskaava, joka voidaan järjestää uudelleen tarpeitasi vastaavaksi, on
c = (λ) (ν)
missä c = on valon nopeus tai 3,0 × 108 neiti; λ (kreikkalainen kirjain lambda) on aallonpituus, joka annetaan usein satoina nanometreinä näkyvän valon spektrissä; ja ν (kreikkalainen kirjain nu) on taajuus, joka myös kirjoitetaan f ja joka annetaan aaltosykleinä sekunnissa tai s-1. Se tarkoittaa, että
ν = c / λ
Määritä lähetetyn energian aallonpituus. Näkyvän valon valon väri määrää aallonpituuden. Jos mittaat vain vesimuodostuman pinnalla kulkevia aaltoja, määrität aallonpituuden mittaamalla etäisyys vierekkäisten kuorien tai vierekkäisten kourujen välillä.
Mittaa tai etsi aallon nopeutta. Jos havaitset vesiaallon, voit yksinkertaisesti määrittää, kuinka kauan kouru kestää päästäkseen ennalta määrätystä pisteestä toiseen. Valo ja ääni kulkevat kuitenkin liian nopeasti mittaamiseksi, joten sinun on etsittävä niiden nopeudet, muista ottaa huomioon väliaine, jonka kautta ne kulkevat - joka yleensä on ilma.
Muunna etäisyyden ja nopeuden arvot yhteensopiviksi yksiköiksi. Jos esimerkiksi mittasit vesiaallon aallonpituuden tuumina ja sen nopeuden jaloina sekunnissa, muunna aallonpituus jalkoiksi tai nopeus tuumiksi sekunnissa.
Jaa aallonpituus nopeuteen laskeaksesi taajuuden, joka ilmaistaan edellä kuvatulla tavalla syklien lukumäärässä sekunnissa tai Hertzillä - kirjoitettuna "Hz". Esimerkiksi vesiaallon, jonka aallonpituus on 1 jalka, joka liikkuu nopeudella 4 tuumaa sekunnissa, taajuus on 1/3 jalkaa / sekunti jaettuna 1 jalalla = .33 Hz.
Samoin sinisen valon, jonka aallonpituus on 476 nanometriä (metriä miljardia), kulkevan ilman läpi nopeudella 299 792 458 metriä sekunnissa, on taajuus: 299 792 458 m / s ÷ 0,000000475 m = 631 biljoonaa Hz tai 631 TeraHertz (THz). .