Калькулятор длины волны и частоты
Связь скорости, частоты и длины волны в любом направлении.
Заполните поля — результат появится здесь автоматически.
Для периодической волны фазовая скорость, частота и длина волны связаны v=fλ. Выберите искомую величину и введите две известные: третье поле скрывается и его старое значение не влияет на ответ. Единицы фиксированы: м/с, Гц и м; период показан в секундах. Скорость берите для нужной волны, среды и частоты — универсальной скорости для всех волн нет.
Как считается
Формула и логика
Используется фазовая скорость v=fλ; λ=v/f, f=v/λ, T=1/f. Все известные величины должны быть положительными. Групповая скорость пакета волн может отличаться от фазовой и здесь не вычисляется.
Пример
При скорости 343 м/с в воздухе нота 440 Гц имеет длину волны 0,7795 м и период 0,002273 с.
Поля и единицы
- Что найти — вариант из списка
- Скорость волны — м/с
- Частота — Гц
- Длина волны — м
Как пользоваться
- — Выберите, какую из трёх величин ищете. Введите две известные — третья будет вычислена. Скорость берите для среды, а не для источника. Период T=1/f — время одного полного колебания в секундах.
- — Проверьте перевод:1 кГц=1000 Гц,1 см=0,01 м. Например,50 Гц дают T=0,02 с независимо от λ.
Методика и ограничения
- Методика расчёта
- Формула и логика
- Источник данных или нормы
- OpenStax §16.1: скорость, длина волны, частота и период OpenStax §6.5: λ=h/p, предел p=mv и частота волны материи
- Ограничение
- Используется фазовая скорость v=fλ; λ=v/f, f=v/λ, T=1/f. Групповая скорость пакета волн может отличаться от фазовой и здесь не вычисляется.
FAQ
Какую скорость волны подставлять?
Скорость в той среде, где волна распространяется: около 343 м/с для звука в воздухе при комнатной температуре, порядка 1 500 в воде и 299 792 458 для света в вакууме.
Всегда ли высокая частота означает ту же скорость?
В недиспергирующей модели скорость одинакова и увеличение частоты уменьшает λ. В диспергирующей среде фазовая скорость зависит от частоты; тогда нужно подставить скорость именно для неё. При переходе через неподвижную границу частота сохраняется, а длина меняется с фазовой скоростью.
Чем частота отличается от периода?
Это взаимно обратные величины. Пятьдесят герц — это период 0,02 секунды; первая считает колебания в секунду, вторая измеряет одно колебание.
Подходит ли расчёт для света и радио?
Да, при подходящей скорости. В вакууме берите 299 792 458 м/с; внутри стекла или кабеля скорость ниже, и длина волны соответственно укорачивается.