เนื้อหา
เสียงและแสงเป็นสองตัวอย่างของการส่งพลังงานโดยจังหวะเป็นระยะหรือคลื่น
ความถี่ของการเต้นเป็นจังหวะซึ่งเป็นจำนวนของคลื่นที่เกิดขึ้นต่อหน่วยเวลา - ปกติต่อวินาที - กำหนดลักษณะของพลังงานที่ส่ง ตัวอย่างเช่นคลื่นเสียงความถี่สูงมีระดับเสียงสูงและคลื่นแสงความถี่สูงมีพลังในส่วนอุลตร้าไวโอเล็ตของสเปกตรัม
มันไม่สามารถนับจำนวนเสียงหรือคลื่นแสงผ่านจุดทุกวินาที แต่คุณสามารถคำนวณความถี่ (วัดเป็นเฮิรตซ์หรือรอบต่อวินาที) ถ้าคุณรู้พารามิเตอร์อื่น ๆ สอง: ความยาวของคลื่นและความเร็วในการส่ง การคำนวณความเร็วคลื่นความถี่และความยาวคลื่นเป็นศูนย์กลางของฟิสิกส์สมัยใหม่
สูตรคลื่นความเร็ว
สูตรความเร็วคลื่นขั้นพื้นฐานซึ่งสามารถจัดใหม่ให้เหมาะกับความต้องการของคุณคือ
c = (λ) (ν)
โดยที่ c = คือความเร็วของแสงหรือ 3.0 × 108 นางสาว; λ (ตัวอักษรแลมบ์ดาของกรีก) เป็นความยาวคลื่นที่มักจะได้รับในหลายร้อยนาโนเมตรในสเปกตรัมแสงที่มองเห็น; และν (ตัวอักษรกรีก nu) คือความถี่เขียนด้วย f และกำหนดให้เป็นรอบคลื่นต่อวินาทีหรือ s-1. ซึ่งหมายความว่า
ν = c / λ
กำหนดความยาวคลื่นของพลังงานที่ส่งผ่าน สำหรับแสงที่มองเห็นได้สีของแสงจะกำหนดความยาวคลื่น หากคุณเพียงแค่วัดคลื่นที่เคลื่อนที่บนพื้นผิวของน้ำคุณจะเป็นตัวกำหนดความยาวคลื่นโดยการวัดระยะห่างระหว่างยอดที่อยู่ติดกันหรือร่องที่อยู่ติดกัน
วัดหรือค้นหาความเร็วของคลื่น หากสังเกตคลื่นน้ำคุณสามารถกำหนดระยะเวลาในการรับน้ำจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง แม้ว่าการวัดแสงและเสียงจะเร็วเกินไปที่จะวัดดังนั้นคุณจะต้องค้นหาความเร็วของพวกเขาเพื่อให้แน่ใจว่าได้คำนึงถึงสื่อที่พวกมันกำลังเดินทางด้วย - ซึ่งโดยปกติจะเป็นอากาศ
แปลงค่าสำหรับระยะทางและความเร็วเป็นหน่วยที่ใช้งานร่วมกันได้ ตัวอย่างเช่นหากคุณวัดความยาวคลื่นของคลื่นน้ำเป็นนิ้วและความเร็วเป็นฟุตต่อวินาทีให้แปลงความยาวคลื่นเป็นฟุตหรือความเร็วเป็นนิ้วต่อวินาที
แบ่งความยาวคลื่นออกเป็นความเร็วเพื่อคำนวณความถี่ซึ่งแสดงตามที่อธิบายไว้ข้างต้นว่าเป็นจำนวนรอบต่อวินาทีหรือเขียนเป็นเฮิรตซ์ "Hz" ตัวอย่างเช่นคลื่นน้ำที่มีความยาวคลื่น 1 ฟุตเดินทางด้วยความเร็ว 4 นิ้วต่อวินาทีจะมีความถี่ 1/3 ฟุต / วินาทีหารด้วย 1 ฟุต = .33 Hz
ในทำนองเดียวกันแสงสีน้ำเงินที่มีความยาวคลื่น 476 นาโนเมตร (หนึ่งในพันล้านของเมตร) ที่เดินทางผ่านอากาศด้วยความเร็ว 299,792,458 เมตรต่อวินาทีมีความถี่: 299,792,458 m / s ÷ 0.000000475 m = 631 ล้านล้านเฮิร์ตซ์หรือ 631 TeraHertz (THz) .