Загрузить PDF
Загрузить PDF
Длина волны – это расстояние между двумя соседними точками, которые колеблются в одной фазе; как правило, понятие "длина волны" ассоциируется с электромагнитным спектром. [1] X Источник информации Метод вычисления длины волны зависит от данной информации. Воспользуйтесь основной формулой, если известны скорость и частота волны. Если нужно вычислить длину световой волны по известной энергии фотона, воспользуйтесь соответствующей формулой.
Шаги
-
Воспользуйтесь формулой для вычисления длины волны. Чтобы найти длину волны, разделите скорость волны на частоту. Формула: [2] X Источник информации
- В этой формуле (лямбда, буква греческого алфавита) – длина волны.
- – скорость волны.
- – частота волны.
- Длина волны = Скорость волны / Частота волны
-
Используйте соответствующие единицы измерения. Скорость измеряется в единицах метрической системы, например, в километрах в час (км/ч), метрах в секунду (м/с) и так далее (в некоторых странах скорость измеряется в британской системе, например, в милях в час). Длина волны измеряется в нанометрах, метрах, миллиметрах и так далее. Частота, как правило, измеряется в герцах (Гц). [3] X Источник информации
- Единицы измерения конечного результата должны соответствовать единицам измерения исходных данных.
- Если частота дана килогерцах (кГц), или скорость волны в километрах в секунду (км/с), преобразуйте данные значения в герцы (10 кГц = 10000 Гц) и в метры в секунду (м/с).
-
Известные значения подставьте в формулу и найдите длину волны. В приведенную формулу подставьте значения скорости и частоты волны. Разделив скорость на частоту, вы получите длину волны. [4] X Источник информации
- Например. Найдите длину волны, распространяющейся со скоростью 20 м/с при частоте колебаний 5 Гц.
- Длина волны = Скорость волны / Частота волны
м.
- Длина волны = Скорость волны / Частота волны
- Например. Найдите длину волны, распространяющейся со скоростью 20 м/с при частоте колебаний 5 Гц.
-
Воспользуйтесь приведенной формулой, чтобы вычислить скорость или частоту. Формулу можно переписать в другом виде и вычислить скорость или частоту, если дана длина волны. Чтобы найти скорость по известным частоте и длине волны, используйте формулу: . Чтобы найти частоту по известным скорости и длине волны, используйте формулу: . [5] X Источник информации
- Например. Найдите скорость распространения волны при частоте колебаний 45 Гц, если длина волны равна 450 нм. нм/с.
- Например. Найдите частоту колебаний волны, длина которой равна 2,5 м, а скорость распространения равна 50 м/с. Гц.
Реклама
-
Вычислите длину волны по формуле для вычисления энергии фотона. Формула для вычисления энергии фотона: , где – энергия фотона, измеряемая в джоулях (Дж), – постоянная Планка, равная 6,626 x 10 -34 Дж∙с, – скорость света в вакууме, равная 3 x 10 8 м/с, – длина волны, измеряемая в метрах. [6] X Источник информации
- В задаче энергия фотона будет дана.
-
Перепишите представленную формулу, чтобы найти длину волны. Для этого проделайте ряд математических операций. Обе стороны формулы умножьте на длину волны, а затем обе стороны разделите на энергию; вы получите формулу: . Если энергия фотона известна, можно вычислить длину световой волны. [7] X Источник информации
- Эту формулу можно использовать для вычисления максимальной длины световой волны, необходимой для ионизации металлов. В формулу подставьте энергию, необходимую для ионизации, и вычислите длину волны. [8] X Источник информации
-
В полученную формулу подставьте известные значения и вычислите длину волны. В формулу подставьте только значение энергии, потому что две константы являются постоянными величинами, то есть не меняются. Чтобы найти длину волны, перемножьте константы, а затем результат разделите на энергию. [9] X Источник информации
- Например. Найдите длину световой волны, если энергия фотона равна 2,88 x 10 -19
Дж.
-
=
м. - Полученное значение преобразуйте в нанометры, умножив его на 10 -9 . Длина волны равна 690 нм.
-
Реклама - Например. Найдите длину световой волны, если энергия фотона равна 2,88 x 10 -19
Дж.
-
Проверьте ответ. Для этого умножьте длину волны на частоту. Если вы получите данное значение скорости, решение правильное; в противном случае проверьте вычисления. Если вы пользуетесь калькулятором, правильно вводите числа.
- Например. Найдите длину волны, которая распространяется со скоростью 343 м/с при частоте колебаний 70 Гц.
- Решите эту задачу как описано выше и получите значение 4,9 м.
- Проверьте ответ: 4,9 м х 70 Гц = 343 м/сек. Это данная в условии задачи скорость, поэтому решение верное.
- Например. Найдите длину волны, которая распространяется со скоростью 343 м/с при частоте колебаний 70 Гц.
-
Используйте экспоненциальную запись чисел, чтобы избежать ошибок при округлении чисел (в калькуляторе). Порой в вычислении длины волны участвуют очень большие числа, особенно когда присутствует скорость света. Это может привести к ошибкам округления чисел. Поэтому используйте экспоненциальную запись чисел. [10] X Источник информации
- Например. Свет проходит сквозь воду со скоростью 225000000 м/с. Найдите длину световой волны, если ее частота равна 4 x 10 14
Гц.
- Запишите скорость волны в экспоненциальной форме: 2,25 х 10 8 . Частота волны уже дана в экспоненциальной форме.
-
м
м.
- Например. Свет проходит сквозь воду со скоростью 225000000 м/с. Найдите длину световой волны, если ее частота равна 4 x 10 14
Гц.
-
Помните, что частота волны не меняется при изменении среды ее распространения. Во многих задачах волна распространяется в двух средах, и некоторые учащиеся пытаются вычислить две длины волны. Это ошибка, потому что в отличие от скорости распространения и длины волны частота волны не меняется при изменении среды ее распространения. [11] X Источник информации
- Например, световая волна длиной λ, распространяющаяся со скоростью v
при частоте f
, переходит из воздушного пространства в некоторую среду, показатель преломления которой равен 1,5. Как изменятся указанные три величины?
- Новая скорость равна
- Частота не изменится и останется равной f .
- Новая длина волны равна: (Новая скорость / Новая частота) = .
Реклама - Например, световая волна длиной λ, распространяющаяся со скоростью v
при частоте f
, переходит из воздушного пространства в некоторую среду, показатель преломления которой равен 1,5. Как изменятся указанные три величины?
Источники
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/class/waves/Lesson-2/The-Anatomy-of-a-Wave
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/class/waves/Lesson-2/The-Wave-Equation
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/class/waves/Lesson-2/The-Wave-Equation
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/class/waves/Lesson-2/The-Wave-Equation
- ↑ http://www.emc2-explained.info/Speed-Frequency-and-Wavelength/#.V5rJL_m7iko
- ↑ http://www.kentchemistry.com/links/AtomicStructure/waveequations.htm
- ↑ http://www.chemteam.info/Electrons/LightEquations2.html
- ↑ http://www.chemteam.info/Electrons/calc-energy-freq-wavelength.html
- ↑ http://www.chemteam.info/Electrons/LightEquations2.html
Реклама